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CN114127278B - 复合材料和其制造方法 - Google Patents

复合材料和其制造方法 Download PDF

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Abstract

本文提供菌丝体材料和其制造方法。在一些实施方案中，菌丝体材料包括：包括一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝可以被打乱或加压和/或粘合剂可以与所述栽培的菌丝体材料组合。还提供制造菌丝体材料的方法。

Description

复合材料和其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年5月23日提交的美国临时申请号62/851,867；和2020年5月13日提交的美国临时申请号63/024,368的权益；其中每一者由此以引用的方式整体并入。
技术领域
本公开总体上涉及具有生长的菌丝体组分的多种菌丝体材料和其制造方法以提供有利的机械和美学特质。
背景技术
归因于其生物效率、强度和低环境足迹，菌丝体在下一代可持续材料中日益受关注。为此，多种应用已经论述了单独和作为复合材料的缠络菌丝体(例如，用粒子、纤维、纤维网络、固体基质粘合剂或非编织薄层缠络)的网络的生长方法。然而，目前正在开发的菌丝体材料具有不良机械质量，包括在压力下对于分层和撕裂的易感性，和不均匀的美学特质。因此，需要具有有利的机械特性、美学特性和其他优势的改进的菌丝体材料，以及用于制备改进的菌丝体材料的材料和方法。
发明内容
根据一些实施方案，本文提供多种菌丝体材料和其制造方法，以向菌丝体材料和复合菌丝体材料提供有利的机械和美学特质以及相关优势。
一方面，本文提供一种复合菌丝体材料。一方面，本文提供复合菌丝体材料，其包含：栽培的菌丝体材料，其包含一团或多团分枝菌丝，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱；和粘合剂。
在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料已经在固体基质上产生。
在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料包含一团或多团打乱的分枝菌丝。在一些实施方案中，所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有0.1mm至5mm的长度。在一些实施方案中，所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有2mm的长度。
在一些实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是缠结的，其中使菌丝缠结包括针刺、毡制或水力缠结。在一些实施方案中，所述缠结菌丝是水力缠结的。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含一个或多个反应性基团。在一些实施方案中，所述一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。在一些实施方案中，含活性氢的基团包含胺、羟基和羧基。在一些实施方案中，所述粘合剂包含粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。在一些实施方案中，所述粘合剂是选自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平(genipin)、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。在一些实施方案中，所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。在一些实施方案中，所述粘合剂为PAE。在一些实施方案中，所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓(azetidinium)基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。在一些实施方案中，所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含支撑材料。在一些实施方案中，所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含增强材料。在一些实施方案中，所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。在一些实施方案中，所述支撑材料包含基础材料。在一些实施方案中，所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。在一些实施方案中，所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
在一些实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过机械作用被打乱。在一些实施方案中，所述机械作用包括混合所述一团或多团分枝菌丝。在一些实施方案中，所述机械作用包括折断所述一团或多团分枝菌丝。在一些实施方案中，所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以平行形式对准。在一些实施方案中，所述物理力为拉力。
在一些实施方案中，所述机械作用包括沿一个或多个方向施加所述物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。
在一些实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。在一些实施方案中，所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的量的碱或其他化学剂接触。在一些实施方案中，所述碱包含碱性过氧化物。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料包含一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。在一些实施方案中，所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。在一些实施方案中，所述植物来源为豌豆植物。在一些实施方案中，所述植物来源为大豆植物。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含染料。在一些实施方案中，所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。在一些实施方案中，所述染料为反应性染料。在一些实施方案中，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大体上均匀的。在一些实施方案中，所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含增塑剂。在一些实施方案中，所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween 20、Tween 80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。在一些实施方案中，所述增塑剂为加脂剂。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料是柔性的。
在一些实施方案中，将外部元件应用于栽培的菌丝体材料。在一些实施方案中，所述外部元件经由加热和/或加压(pressing)来应用。在一些实施方案中，所述外部元件是热压。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含单宁。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含整理剂。在一些实施方案中，所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯(urethane)、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料包含机械特性。
在一些实施方案中，所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度(slit tear strength)。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料使用传统造纸设备来制造。
另一方面，本文提供复合菌丝体材料，所述复合菌丝体材料包含：栽培的菌丝体材料，其包含一团或多团分枝菌丝，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱；粘合剂，其包含乙酸乙烯酯-乙烯共聚物；和反应性染料。
另一方面，本文提供制造复合菌丝体材料的方法，所述方法包括：产生包含一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；打乱包含所述一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；和向所述栽培的菌丝体材料中添加粘合剂；因此制造所述复合菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述粘合剂在所述分枝菌丝团被打乱之前、在所述分枝菌丝团打乱期间或在所述分枝菌丝团打乱之后添加。
在一些实施方案中，所述产生包括在固体基质上产生栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述栽培的菌丝体材料包含一团或多团打乱的分枝菌丝。
在一些实施方案中，所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有0.1mm至5mm的长度。
在一些实施方案中，所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有2mm的长度。
在一些实施方案中，所述方法还包括缠结所述一团或多团分枝菌丝，其中缠结所述菌丝包括针刺、毡制或水力缠结。
在一些实施方案中，缠结所述菌丝包括水力缠结。
在一些实施方案中，水力缠结所述一团或多团分枝菌丝包括使用液体射流进行水力缠结，所述液体射流经配置以在约700psi至约1000psi的压力下喷射液体。
在一些实施方案中，水力缠结包括使用经配置以约100mL/min至300mL/min的流动速率喷射液体的液体射流。
在一些实施方案中，所述打乱包括通过机械作用打乱所述一团或多团分枝菌丝。
在一些实施方案中，所述机械作用包括掺合所述一团或多团分枝菌丝。
在一些实施方案中，所述机械作用包括折断所述一团或多团分枝菌丝。
在一些实施方案中，所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以平行形式对准。
在一些实施方案中，所述物理力为拉力。
在一些实施方案中，所述机械作用包括沿一个或多个方向施加所述物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。
在一些实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。
在一些实施方案中，所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的量的碱或其他化学剂接触。
在一些实施方案中，所述碱包含碱性过氧化物。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含一个或多个反应性基团。
在一些实施方案中，所述一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，含活性氢的基团包含胺、羟基和羧基。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。
在一些实施方案中，所述粘合剂是选自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
在一些实施方案中，所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂为PAE。
在一些实施方案中，所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
在一些实施方案中，所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
在一些实施方案中，所述方法还包括将支撑材料并入至所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含增强材料。
在一些实施方案中，所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含基础材料。
在一些实施方案中，所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
在一些实施方案中，所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
在一些实施方案中，所述方法还包括对栽培的菌丝体材料进行穿孔、声波处理和/或真空加工。
在一些实施方案中，所述方法还包括对栽培的菌丝体材料进行穿孔和声波处理。
在一些实施方案中，所述方法还包括添加一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
在一些实施方案中，所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
在一些实施方案中，所述植物来源为豌豆植物。
在一些实施方案中，所述植物来源为大豆植物。
在一些实施方案中，所述方法还包括将染料添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
在一些实施方案中，所述染料为反应性染料。
在一些实施方案中，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大体上均匀的。
在一些实施方案中，所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
在一些实施方案中，所述方法还包括将增塑剂添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween 20、Tween 80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
在一些实施方案中，所述增塑剂为加脂剂。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料是柔性的。
在一些实施方案中，所述方法还包括将外部元件应用于栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述外部元件是经由加热和/或加压来应用。
在一些实施方案中，所述外部元件是热压。
在一些实施方案中，所述方法还包括将单宁添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述方法还包括将整理剂添加至所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
在一些实施方案中，所述方法还包括测定所述复合菌丝体材料的机械特性。
在一些实施方案中，所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料使用传统造纸设备来制造。
另一方面，本文提供方法，其包括：产生栽培的菌丝体材料；对栽培的菌丝体材料加压；和使加压的栽培的菌丝体材料与包含粘合剂的溶液接触。
在一些实施方案中，所述粘合剂是在加压步骤之前、在加压步骤期间或在加压步骤之后添加。
在一些实施方案中，所述产生包括在固体基质上产生栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述方法还包括将支撑材料并入至所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含增强材料。
在一些实施方案中，所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含基础材料。
在一些实施方案中，所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
在一些实施方案中，所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含一个或多个反应性基团。
在一些实施方案中，所述一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，含活性氢的基团包含胺、羟基和羧基。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。
在一些实施方案中，所述粘合剂是选自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
在一些实施方案中，所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂为PAE。
在一些实施方案中，所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
在一些实施方案中，所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
在一些实施方案中，所述方法还包括对栽培的菌丝体材料进行穿孔、声波处理和/或真空加工。
在一些实施方案中，所述方法还包括对栽培的菌丝体材料进行穿孔和声波处理。
在一些实施方案中，所述方法还包括添加一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
在一些实施方案中，所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
在一些实施方案中，所述植物来源为豌豆植物。
在一些实施方案中，所述植物来源为大豆植物。
在一些实施方案中，所述方法还包括将染料添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
在一些实施方案中，所述染料为反应性染料。
在一些实施方案中，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大体上均匀的。
在一些实施方案中，所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
在一些实施方案中，所述方法还包括将增塑剂添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween 20、Tween 80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
在一些实施方案中，所述增塑剂为加脂剂。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料是柔性的。
在一些实施方案中，所述方法还包括将外部元件应用于栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述外部元件是经由加热和/或加压来应用。
在一些实施方案中，所述外部元件是热压。
在一些实施方案中，所述方法还包括将单宁添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述方法还包括将整理剂添加至所述复合菌丝体材料中。
在一些实施方案中，所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
在一些实施方案中，所述方法还包括测定所述复合菌丝体材料的机械特性。
在一些实施方案中，所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料使用传统造纸设备来制造。
另一方面，本文提供复合菌丝体材料，其包含：加压的栽培的菌丝体材料；和粘合剂。
在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料已经在固体基质上产生。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含一个或多个反应性基团。
在一些实施方案中，所述一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，含活性氢的基团包含胺、羟基和羧基。
在一些实施方案中，所述粘合剂包含粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。
在一些实施方案中，所述粘合剂是选自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
在一些实施方案中，所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂为PAE。
在一些实施方案中，所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
在一些实施方案中，所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
在一些实施方案中，所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含支撑材料。
在一些实施方案中，所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含增强材料。
在一些实施方案中，所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含基础材料。
在一些实施方案中，所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
在一些实施方案中，所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料包含一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
在一些实施方案中，所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
在一些实施方案中，所述植物来源为豌豆植物。
在一些实施方案中，所述植物来源为大豆植物。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含染料。
在一些实施方案中，所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
在一些实施方案中，所述染料为反应性染料。
在一些实施方案中，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大体上均匀的。
在一些实施方案中，所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含增塑剂。
在一些实施方案中，所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween 20、Tween 80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
在一些实施方案中，所述增塑剂为加脂剂。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料是柔性的。
在一些实施方案中，将外部元件应用于栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述外部元件是经由加热和/或加压来应用。
在一些实施方案中，所述外部元件是热压。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含单宁。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料还包含整理剂。
在一些实施方案中，所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料包含机械特性。
在一些实施方案中，所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，所述复合菌丝体材料使用传统造纸设备来制造。
附图简单说明
图1描绘根据本文所述的一些实施方案来制造复合菌丝体材料的方法的示意图。具有实线的框指示所需步骤并且具有虚线的框指示任选的步骤。
图2描绘具有聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)和支架3的加压的样品(虚线)和具有PAE和支架4的加压的样品(实线)的应力-应变曲线。绘制标准应力(MPa)对伸长率(％)的图。
图3描绘不同支架材料。从左至右：支架1，具有略小于1/16英寸的孔的纱布支架；支架2，具有小于1/32英寸的孔的棉纺织品支架；支架3，具有1/16英寸大小的孔的非纺织品支架；和支架4，具有1/8英寸大小的大孔的棉纺织品支架。
图4描绘样品，其在湿抗张测试之后含有5g栽培的菌丝体材料(由箭头指示)、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、1g豌豆蛋白、支架4和weldwood粘着剂。
图5描绘加压的样品(HM1-4-3基HM1-1-11_120p)和未加压样品(HM1-1-1、HM1-1-7和HM1-1-11)的裂缝撕裂(N)对厚度(mm)的图。
图6描绘应力-应变曲线，所述曲线绘制工程应力(MPa)对标称应变(％)的图。在牵伸之前，应变以10％增量从10％至80％循环，至最大断裂伸长率。
图7A描绘在牵伸之前菌丝体菌丝的SEM显微照片。图7B描绘在牵伸之后菌丝体菌丝的SEM显微照片。图7A的比例尺＝50μm；图7B的比例尺＝200μm。
图8示出在牵伸之前(黑色正方形)和在牵伸之后(灰色圆)的菌丝体SEM图像的傅立叶变换图。
图9示出对准的菌丝体菌丝的标准化吸光度对波数1/cm连同偏振(0度)和垂直于偏振(90度)的偏振傅立叶变换红外光谱(FTIR)光谱图。显示纯甲壳质的光谱用于比较。
图10描绘针对非对准和对准的菌丝体菌丝的标准化吸光度对随波数而变的二阶勒让德参数(<P2>)的波数1/cm的偏振FTIR光谱图。
图11A描绘在150X下用聚氨基甲酸酯热熔粘着剂粘合的两个对准的菌丝体薄层的扫描电子显微术(SEM)显微照片。图11B描绘在500X放大率下用聚氨基甲酸酯热熔粘着剂粘合的两个对准的菌丝体薄层的扫描电子显微术(SEM)显微照片。
图12A描绘在干燥状态下在65％相对湿度(RH)下适应之后测试的用聚氨基甲酸酯热熔粘着剂粘合的对准的菌丝体的应力-应变曲线。图12B描绘在湿润状态下在65％相对湿度(RH)下适应之后测试的用聚氨基甲酸酯热熔粘着剂粘合的对准的菌丝体的应力-应变曲线。
图13示出制造包含菌丝体的材料的方法的流程图
图14示出用于将原始菌丝体材料转化为已加工材料的方法的流程图。
图15示出菌丝体菌丝形成3D网络，所述3D网络含有在菌丝结构之间的开孔。
图16示出大多数孔直径落入0.36与0.84微米之间的范围内，其中在0.72与0.78微米之间具有极高孔径分布的尖峰。
图17示出含羞草单宁5％水溶液的粒径
图18示出5％wt/wt加脂剂(DXV/LEX＝3:1)乳液的粒径。
图19示出10wt％阿拉伯胶溶液的粒径分布。
图20示出含有阿拉伯胶、含羞草单宁和加脂剂的硬皮溶液的粒径
图21示出10wt％2833乳液(Celanese)的粒径分布。
图22示出VAE S-10乳液(US Adhesive)的粒径分布。
图23示出PAE交联样品的抗张强度结果。
图24示出用阿拉伯胶与乳胶处理的已加工菌丝体板的横截面SEM图像。
图25示出用阿拉伯胶和APS或乳胶处理的菌丝体板的标准化挠曲模数。
图26示出用阿拉伯胶和APS或乳胶处理的菌丝体板的标准化裂缝撕裂最大强度。
图27示出样品的菌丝体含量，其随浸渍有天然橡胶乳胶和S-10乙酸乙烯酯-乙烯的样品的溶液中的粘结剂浓度而变。
图28示出浸渍有Tear mender天然橡胶乳胶的菌丝体样品的最大T-剥离力。点表示个别T-剥离测试。
图29示出浸渍有一个浓度范围内的S-10乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的最大T-剥离力。点表示个别T-剥离测试。
图30示出未处理的菌丝体样品和浸渍有天然橡胶乳胶或S-10乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的代表性扫描电子显微照片。
图31示出浸渍有多种浓度的多种粘结剂的样品的标准化裂缝撕裂最大力。点表示个别裂缝撕裂测试。菱形表示各组中平均标准化裂缝撕裂力的上和下95％置信区间。
图32示出浸渍有在相同粘结剂浓度下的2833乙酸乙烯酯-丙烯酸系物或Dur-O-Set Elite 22乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的最大T-剥离力。
图33示出在声波处理和浸泡之后粘结剂渗透的菌丝体板的重量改变百分率。
图34示出如与仅声波处理相比，在用针穿孔方法穿孔和经声波处理的样品中，粘结剂渗透的菌丝体板的重量改变百分率。
图35示出如与仅声波处理相比，在用水穿孔方法穿孔和经声波处理的样品中，粘结剂渗透的菌丝体板的重量改变百分率。
图36示出在真空辅助渗透之后，在样品1、2和3中，粘结剂渗透的菌丝体板的重量改变百分率。
图37示出针对多种菌丝体样品和复合物的裂缝撕裂最大力：单层菌丝体样品；同时测试的两层菌丝体；使用天然橡胶乳胶层合的两层菌丝体；使用天然橡胶乳胶层合的两层菌丝体，其间具有纺织粗布；用天然橡胶乳胶涂布的相同纺织粗布(无菌丝体)。
图38示出针对所指示的菌丝体复合物样品的代表性裂缝撕裂力-行程曲线。
图39示出并行地层合并且经浸渍的菌丝体样品(“双层+乳胶”)的最大裂缝撕裂力，用未层合(“单层+胶乳”)和未浸渍(“单层”)样品进行比较。点表示个别裂缝撕裂测试。菱形表示平均最大裂缝撕裂力的上和下95％置信区间。
图40示出所指示样品的挠曲初始模数：用乳胶层合的两层样品(厚度t)；用粗布和乳胶层合的两层样品(厚度t+粗布厚度)；用阿拉伯胶和APS处理的一层样品(厚度2t)；和一侧粘着有粗布的一层样品(厚度0.5t+粗布厚度)。显示牛皮手袋样品用于参考。点代表个别测量。菱形表示平均值的上和下95％置信区间。
图41示出针对未处理、经热压以及经热压并且粘结的菌丝体材料的T-剥离最大力。热压在70℃下进行2min。关于经热压并且粘结的样品，0.5wt％S-10乙酸乙烯酯-乙烯粘结剂添加至硬皮溶液中。十字标记平均值并且横条代表标准偏差。
图42示出针对未处理、经热压以及经热压并且粘结的菌丝体材料的裂缝撕裂最大力。热压在70℃下进行2min。关于经热压并且粘结的样品，0.5wt％S-10乙酸乙烯酯-乙烯粘结剂添加至硬皮溶液中。十字标记平均值并且横条代表标准偏差。
图43示出在所指示的增塑剂处理之后的样品厚度。
图44示出在所指示的增塑剂处理之后的样品密度。
图45示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的最高挠曲模数。
图46示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的最大裂缝撕裂力。
图47示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的标准化裂缝撕裂力。
图48示出在所指示的增塑剂处理之后的样品厚度。
图49示出在所指示的增塑剂处理之后的样品密度。
图50示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的最高挠曲模数。
图51示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的平均挠曲模数。
图52示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的最大裂缝撕裂力。
图53示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的标准化裂缝撕裂力。
图54示出在所指示的增塑剂处理之后针对各样品的平均挠曲模数。
图55A示出在1轮浸泡之后染色的菌丝体板的吸光度。图55B示出在2轮浸泡之后染色的菌丝体板的吸光度。图55C示出在3轮浸泡之后染色的菌丝体板的吸光度。图55D示出在4轮浸泡之后染色的菌丝体板的吸光度。图55E示出在5轮浸泡之后的吸光度。
图56示出如与所述板的起始厚度(cm)相比的裂缝撕裂最大力。
图57示出如与所述板的最终厚度(cm)相比的裂缝撕裂最大力。
图58示出如与浸泡pH相比的着色平均值。
图59示出如与浸泡pH相比的染料渗透。
图60示出如与浸泡pH相比的色固性。
图61示出平均剥离力(N/cm)针对粘结剂估计值(％)的二元拟合。
图62说明具有多种浓度的蕉麻纤维的菌丝体样品的标准力值。
图63示出用高碘酸钠、过硫酸铵或EDC交联的打乱的菌丝体样品的抗张强度结果。
图64示出用EDC、APS/木质素和热压的组合交联的打乱的菌丝体样品的抗张强度结果。
图65示出离子液体处理的样品相对于对照的抗张强度结果。
图66示出用PAE树脂交联的打乱的菌丝体的抗张强度结果。
图67示出一个线性模型，其描述加压时间、温度和压力对所述材料的最终厚度的影响。实线代表所述反应的平均值。阴影区域代表平均值的95％置信区间。R2＝0.96。
图68示出在体积-浓度-真空参数空间中在多个点处制造的网的代表性扫描电子显微照片，以及其相应面积密度。比例尺为1.5mm。
图69示出在将和未将0.05wt％十二烷基硫酸钠(SDS)掺合至浆液中的情况下制备的网的扫描电子显微照片。
图70示出一个模型，所述模型使干粘结网中的菌丝体的质量％与添加至所述网中的粘结剂溶液的体积和所述粘结剂溶液的浓度相关联。
图71示出一个模型，所述模型描述在浓度-体积-Z位置参数空间上的平均粘结剂:菌丝体峰面积比率。
图72示出对于低和高粘结剂添加体积来说，粘结剂:菌丝体比率随所述网中的Z位置而变。
图73示出水力缠结对菌丝体网的湿抗张曲线的影响。
图74示出具有不同固化条件的菌丝体材料样品的挠曲模数。
图75示出具有不同固化条件的菌丝体材料样品的裂缝撕裂强度。
图76示出菌丝体材料样品的固化和染色的效果。
图77示出菌丝体材料样品的固化和染色的效果。
图78示出菌丝体材料样品在无固化下的染色的效果。
图79示出使用声波处理和温热浸泡方法时，随时间推移在菌丝体网上的粘结剂溶液浸吸。
图80示出样品的图像，所述样品在无固定或冲洗下使用0g/L、25g/L和50g/L硫酸钠和2g/L Procion MX中等蓝染色。底部两排显示染料向样品内部的渗透。
图81示出在水中进行性浸泡持续超过一小时并且用0.5g/L碳酸钠固定之后从染色的菌丝体样品中沥出的染料溶液的图像。
图82示出在水中进行性浸泡持续超过一小时并且用1g/L碳酸钠固定之后从染色的菌丝体样品中沥出的染料溶液的图像。
图83示出在22℃、40℃和60℃下染色持续2和6h的总染色时间的水刺布样品的图像。刮除各样品的底部截面以显示染料渗透。
图84示出使用Konica Minolta CM-5分光光度计对水刺布样品进行的定量测量。
图85示出在多种温度和时间处，在粘结剂应用和固化之后染色的的水刺布样品的图像。
具体实施方式
定义
本公开的多个实施方案的细节陈述于以下描述中。本公开的其他特征、目的和优点将由所述描述显而易见。除非本文另有定义，否则与本公开结合使用的科学和技术术语应具有本领域技术人员通常所理解的含义。此外，除非上下文另外要求，否则单数术语应包括复数，并且复数术语应包括单数。除非上下文另有指示，否则术语“一(a)”和“一(an)”包括复数个提及物。通常，本文所描述的与生物化学、酶学、分子和细胞生物学、微生物学、遗传学和蛋白质和核酸化学以及杂交相关的命名法和技术是本领域中众所周知并且常用的那些。
除非另有指示，否则以下术语应理解为具有以下含义：
术语“菌丝(hyphae)”是指真菌的形态结构，其特征在于分枝丝状形状。
术语“菌丝(hyphal)”是指其组分包含菌丝的物体。
术语“菌丝体(mycelium)”是指由一团或多团分枝菌丝形成的结构。“团(mass)”是指一定量的物质。菌丝体是与真菌或孢子果的子实体不同并且独立的结构。
术语“栽培(cultivate)”和“栽培(cultivated)”是指使用已定义技术故意地使真菌或其他生物生长。
术语“栽培的菌丝体材料”是指包括一团或多团栽培的菌丝体，或仅包括栽培的菌丝体的材料。在一些实施方案中，所述一团或多团栽培的菌丝体是如本文所述被打乱。在大多数情况下，栽培的菌丝体材料已经在固体基质上产生，如下文所述。
术语“复合菌丝体材料”是指包括栽培的菌丝体材料的任何材料，所述栽培的菌丝体材料与另一材料，诸如如本文所述的粘合剂或支撑材料，诸如交联剂、天然粘着剂或合成粘着剂组合。在一些实施方案中，菌丝体包含支撑材料。合适支撑材料包括但不限于一团连续的无序纤维(例如非编织纤维)、穿孔材料(例如金属网状织物、穿孔塑料)、一团不连续粒子(例如木片)或其任何组合。在特定实施方案中，所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。在一些实施方案中，所述菌丝体包含增强材料。增强材料是缠结于菌丝体或复合菌丝体材料内的支撑材料。在一些实施方案中，所述菌丝体包含基础材料。基础材料是位于菌丝体或复合菌丝体材料的一个或多个表面上的支撑材料。
术语“并入(incorporate)”是指可以与另一物质组合或接触的任何物质，例如栽培的菌丝体材料、复合菌丝体材料或粘合剂。在一个特定实施方案中，菌丝体或复合菌丝体材料可以与支撑材料组合、接触或并入至其中，例如编织、绞合、缠绕、折叠、盘绕、缠结或交织在一起，以制造已经与所述支撑材料合并的菌丝体材料。在另一实施方案中，一种或多种粘合剂可并入欲呈其打乱或未打乱状态粘合的栽培的菌丝体材料中，例如包埋于整个材料中，或作为薄涂层添加，诸如通过喷雾、饱和、浸、轧面辊轧、涂布等，以产生菌丝体材料。
如本文所用，关于一团或多团分枝菌丝的术语“打乱(disrupted)”是指已经应用一次或多次打乱的一团或多团分枝菌丝。如本文所述，“打乱(disruption)”可以是机械的或化学的，或其组合。在一些实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过机械作用被打乱。如本文所用，“机械作用(mechanical action)”是指对机械或工具的操纵或与机械或工具相关的操纵。示例性机械作用包括但不限于掺合、切碎、冲击、压实、跳跃、撕碎、研磨、压缩、高压、剪切、激光切割、锤磨和喷水力。在一些实施方案中，机械作用可包括例如沿一个或多个方向施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。在一些其他实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。如本文所用，“化学处理(Chemical treatment)”是指使栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料与足以引起打乱的量的化学剂(例如碱或其他化学剂)接触。在多个实施方案中，本文可使用机械作用和化学处理的组合。所施加的机械作用(例如压力的量)和/或化学剂的量、施加所述机械作用和/或化学处理所持续的时段以及施加所述机械作用和/或化学剂时所处的温度部分地取决于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的组分，并且是经过选择以对栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料提供最佳打乱。
如本文所用，术语“增塑剂(plasticizer)”是指与结构相互作用以增加所述结构的迁移率的任何分子。
如本文所用，术语“已加工菌丝体材料(processed myceliummaterial)”是指已经通过使用防腐剂、增塑剂、整理剂、染料和/或蛋白质处理的处理的任何组合进行后加工的菌丝体。
如本文所用，术语“网(web)”是指已经被打乱、转化成浆液并且以某一形式(例如干式布层、气流布层和/或湿式布层)对准的菌丝体材料或复合菌丝体材料。
如本文所用，术语“水刺布(spunlace)”是指已经被打乱并且水力缠结的菌丝体材料或复合菌丝体材料，其中一团或多团分枝菌丝使用水射流等进行缠结。
除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语均具有与所公开的主题所属领域的技术人员通常所理解相同的含义。尽管与本文所述的那些相似或相等的任何方法和材料也可用于所公开的主题的实践或测试，但现在描述优选方法和材料。本文所提及的所有出版物均以引用的方式并入以公开和描述与引用所述出版物相关的方法和/或材料。
在提供值的范围的情况下，应理解在那个范围的上限与下限之间的各居中值(除非本文另外清楚指示，否则至下限的单位的十分之一)和在那个所陈述范围中的任何其他陈述或居中值均涵盖于本发明的多个方面内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括于所述较小范围中，并且还涵盖于本发明的多个方面内，服从所陈述范围中的任何特定地排除的极限。在所陈述范围包括所述极限的一者或两者的情况下，排除那些所包括的极限的任一者或两者的范围也包括于本发明的多个方面中。
本文提出某些范围，其数值之前具有术语“约”。术语“约”在本文中用于为其后的精确数字以及与所述术语之后的数字接近或近似的数字提供文字支持。在确定数字是否与特定陈述的数字接近或近似时，接近或近似的未陈述数字可为如下数字，其在提出所述数字的上下文中提供了所述特定陈述的数字的大体上相等物。
下文描述示例性方法和材料，不过与本文所述的那些相似或相等的方法和材料也可用于本发明实践中并且将是本领域技术人员显而易知的。本文所提及的所有出版物和其他参考文献均以引用的方式整体并入。在有冲突的情况下，将以本说明书(包括定义)为准。材料、方法和实例仅为说明性的并且不意图具限制性。
菌丝体组合物和制造方法
本文提供栽培的菌丝体材料和复合菌丝体材料以及制造所述栽培的菌丝体材料和复合菌丝体材料的可扩展方法。在一些或大多数实施方案中，所述复合菌丝体材料包括具有一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料以及粘合剂，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱。还提供了制造所述栽培的菌丝体材料和复合菌丝体材料的方法。
论述使菌丝体生长的方法的示例性专利和申请包括但不限于：WIPO专利公布号1999/024555；大不列颠专利号2,148,959；大不列颠专利号2,165,865；美国专利号5,854,056；美国专利号2,850,841；美国专利号3,616,246；美国专利号9,485,917；美国专利号9,879,219；美国专利号9,469,838；美国专利号9,914,906；美国专利号9,555,395；美国专利公布号2015/0101509；美国专利公布号2015/0033620，其均以引用的方式整体并入本文中。2018年10月4日公开的美国专利公布号2018/0282529论述了基于溶液后加工菌丝体材料的多种机制，以制造具有有利的机械特征的材料用于加工成纺织品或皮革替代品。
如图1所示，根据本文所述的一些实施方案制造菌丝体材料的示例性方法包括栽培菌丝体材料，任选地打乱栽培的菌丝体材料，任选地添加粘合剂，任选地并入诸如支撑材料的额外材料，和其组合。在多个实施方案中，传统造纸设备可以经过调适或用于执行本文所提出的一些或全部步骤。在所述实施方案中，所述菌丝体材料使用传统造纸设备来制造。
具有彼此连通的数个组件的实施方案的描述未暗示需要所有所述组件。相反，可描述多种任选的组件以说明本发明的一个或多个方面的多个可能实施方案并且以便更充分地说明本发明的一个或多个方面。同样，尽管过程步骤、方法步骤、算法等可以连续顺序进行描述，但除非特定地相反陈述，否则所述过程、方法和算法一般可经过配置以替代顺序工作。换句话说，本文可描述的步骤的任何次序或顺序本身未指示要求以那个顺序执行所述步骤。所描述的过程的步骤可以任何实际顺序执行。此外，一些步骤可同时执行，即使描述或暗示为非同时发生(例如，因为一个步骤在另一步骤之后进行描述)。此外，通过图中的过程描绘来说明过程不暗示所说明的过程排除其他变化和修改，不暗示所说明的过程或其任何步骤对于一个或多个实施方案是必需的，并且不暗示所说明的过程是优选的。另外，一般每个实施方案描述一次步骤，但这并不意指其必须发生一次，或者其在每次进行或实施过程、方法或算法时仅可以发生一次。一些步骤可以在一些实施方案中或一些情况下省略，或者一些步骤可以在给定实施方案中或情况下实施超过一次。
栽培的菌丝体材料
本公开的实施方案包括多种类型的栽培的菌丝体材料。根据特定实施方案和所探索材料的要求，可以使用多种已知的栽培菌丝体的方法。可以使用可以栽培为菌丝体的任何真菌。供使用的合适真菌物种包括但不限于：草原黑蘑；巴西田头菇(Agrocybe)；淀粉丝菌；淀粉菌属；蜜环菌；构巢曲霉；黑曲霉；米曲霉；裂片蜡质菌(Ceriporia lacerata)；鸡腿菇；威兰索孔菌；肝色牛排菌；金针菇；药用拟层孔菌；无柄灵芝；松杉灵芝；猴头菇；烟色垂幕菇；亚砖红垂暮菇；桦褐孔菌；鲑黄色乳菇；高大环柄菇；黑脉羊肚菌；嗜热毁丝霉；粗糙脉孢菌；卡门柏青霉；产黄青霉；红青霉；布氏须霉；红平菇；平菇；宽鳞多孔菌；水生小脆柄菇；小孢子根霉；米根霉；裂褶菌；委内瑞拉链霉菌；大球盖菇；土生梭孢壳；和玉米黑粉菌。在一些实施方案中，所使用的真菌包括无柄灵芝、粗糙脉孢菌和/或布氏须霉。
在一些实施方案中，真菌的菌株或物种可以繁殖以产生具有特定特征的栽培的菌丝体材料，诸如致密菌丝网络、高度分枝菌丝网络、在菌丝网络内的菌丝融合和可以改变栽培的菌丝体材料的特性的其他特征。在一些实施方案中，真菌的菌株或物种可以经遗传修饰以产生具有特定特征的栽培的菌丝体材料。
在大多数实施方案中，栽培的菌丝体可通过首先用来自所选择的真菌物种的菌丝体接种物接种固体或液体基质来生长。在一些实施方案中，所述基质在接种之前经巴氏杀菌或灭菌以防止污染或与其他生物竞争。例如，栽培菌丝体的标准方法包括用菌丝体接种物接种灭菌固体基质(例如谷物)。栽培菌丝体的其他标准方法包括用菌丝体接种物或纯培养卵接种灭菌液体培养基(例如液体马铃薯右旋糖)。在一些实施方案中，所述固体和/或液体基质将包括木质纤维素作为用于菌丝体的碳源。在一些实施方案中，所述固体和/或液体基质将含有单糖或复合糖作为用于菌丝体的碳源。
现参考图13，说明用于制造菌丝体材料的方法100。所述方法100包括在固体支撑物104上接种营养物来源，和在106处孵育所述混合物以使菌丝体生物质生长，在108处收集栽培的菌丝体生物质，在110处使菌丝体生物质成网以形成菌丝网络，和在112处缠结所述菌丝网络中的菌丝分枝。
在步骤106处，孵育接种的营养物来源以促进菌丝体生物质的生长。可选择营养物来源和固体支撑物的条件以促进具有多个菌丝分枝的菌丝体生物质的生长，所述菌丝分枝具有足够形态特征以用于下游过程中的缠结。示例性形态特征包括菌丝分枝的最小长度、菌丝网络的所需密度、菌丝的所需分枝程度、所需纵横比和/或菌丝网络的所需菌丝融合程度。根据本公开的一方面，选择在106处的孵育步骤中的固体支撑物的条件以促进具有多个菌丝分枝的菌丝体生物质的生长，所述菌丝分枝具有至少约0.1mm的长度。例如，菌丝可具有约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约4mm、约0.1mm至约3mm、约0.1mm至约2mm、约0.1mm至约1mm、约1mm至约5mm、约1mm至约4mm、约1mm至约3mm、约1mm至约2mm、约2mm至约5mm、约2mm至约4mm或约2mm至约3mm的长度。
孵育步骤106可在需氧条件下在氧气存在下发生。任选地，所述固体支撑物可在所述孵育步骤的全部或一部分期间密封至室中。在一些实施例中，可以将氧气引入至所述室中。可基于特定真菌物种选择孵育温度。在一些实施例中，所述室在孵育期间的温度为约20℃至约40℃、约25℃至约40℃、约30℃至约40℃、约35℃至约40℃、约20℃至约35℃、约25℃至约35℃、约30℃至约35℃、约20℃至约30℃或约25℃至约30℃。
孵育步骤106是经配置以促进包括多个菌丝分枝的菌丝体生物质的生长。当在步骤108处收集栽培的菌丝体生物质时，孵育步骤106可终止。孵育步骤106可以在预定时间处或当达到预定浓度的菌丝体生物质时终止。在步骤108处收集经栽培生物质之后，可存在菌丝体的一些继续生长。任选地，可处理菌丝体生物质以停止菌丝体的生长。
在步骤108处，收集栽培的菌丝体生物质。所收集的生物质可通过将干燥菌丝体生物质添加至水溶液中而制成浆液。在步骤108处，所收集的菌丝体生物质在此类浆液中的浓度可以基于在步骤110处的后续成网过程加以调节。在一些实施例中，栽培的菌丝体生物质是呈浆液形式。菌丝体生物质的浓度可以通过增加浆液的体积或经由从浆液中去除至少一部分液体来浓缩菌丝体生物质加以调节。在一些实施例中，可以将菌丝体生物质的浓度调节至约10g/L至约30g/L、约10g/L至约25g/L或约10g/L至约20g/L的浓度。在其他实例中，可以收集栽培的菌丝体生物质并且干燥。
在一些方面，粘合剂可任选地在步骤110处的成网过程之前、期间或之后添加至栽培的菌丝体生物质中。所述粘合剂可在收集栽培的菌丝体生物质和/或调节栽培的菌丝体生物质的浓度之前、期间或之后添加。所述粘合剂可包括本文所述的任何粘着剂、树脂、交联剂或聚合物基质材料和其组合。
在一些方面，多个菌丝分枝可任选地在步骤110处的成网过程之前、期间或之后被打乱。多个菌丝分枝可根据本文所描述的用于打乱菌丝的任何机械和/或化学方法被打乱。例如，在步骤110处的成网过程之前，菌丝可通过机械作用，诸如掺合、切碎、冲击、压实、跳跃、撕碎、研磨、压缩、高压喷水或剪切力而以机械方式被打乱。菌丝可在调节栽培的菌丝体生物质的浓度之前、期间或之后被打乱。
在一些方面，所收集的菌丝体生物质可任选地在步骤110处的成网过程之前、期间或之后与天然和/或合成纤维组合。一方面，所述纤维可在打乱多个菌丝分枝之前、期间或之后与菌丝体组合。所述纤维可具有任何合适尺寸。合适纤维的非限制性实例包括纤维素纤维、棉纤维、嫘萦纤维、莱赛尔纤维、TENCELTM纤维、聚丙烯纤维和其组合。一方面，所述纤维可具有小于约25mm、小于约20mm、小于约15mm或小于约10mm的长度。例如，所述纤维可具有约1mm至约25mm、约1mm至约20mm、约1mm至约15mm、约1mm至约10mm、约1mm至约5mm、约5mm至约25mm、约5mm至约20mm、约5mm至约15mm、约5mm至约10mm、约10mm至约25mm、约10mm至约20mm或约10mm至约15mm的长度。所述纤维可以所需浓度与菌丝体组合。在一实施例中，所述纤维可以约1wt％至约25wt％、约1wt％至约20wt％、约1wt％至约15wt％、约1wt％至约10wt％、约1wt％至约5wt％、约5wt％至约25wt％、约5wt％至约20wt％、约5wt％至约15wt％、约5wt％至约10wt％、约10wt％至约25wt％、约10wt％至约20wt％或约10wt％至约15wt％的量与菌丝体组合。
在步骤110处，可根据成网过程处理在步骤108中收集的菌丝体生物质以形成菌丝网络。所述成网过程可包括本文所述的湿式布层、干式布层或气流布层技术中的任一者。在步骤110中形成的网的菌丝可以使用本文所述的任何粘合剂任选地以化学方式和/或以热学方式粘合。
任选地，在步骤110处的成网可包括将菌丝分枝敷设于支撑材料上。如本文所述，在一些方面，所述支撑材料为增强材料。合适支撑材料的非限制性实例包括编织纤维、一团连续的无序纤维(例如非编织纤维)、穿孔材料(例如金属网状织物或穿孔塑料)、一团不连续粒子(例如木片)、纱布、织物、针织纤维、粗布和纺织品。菌丝可以与支撑材料组合、接触和/或并入至支撑材料中。例如，在一些方面，菌丝可以与支撑材料编织、绞合、缠绕、折叠、盘绕、缠结和/或交织在一起以形成菌丝体材料，如本文所述。在一些方面，所述纤维可在添加化学粘合剂之前、期间和/或之后敷设于支撑材料上。在一些方面，增强材料可在成网步骤110之前、期间或之后与菌丝分枝组合。
在步骤112处，在步骤110处形成的菌丝网络可经历缠结过程以缠结菌丝网络中的多个菌丝分枝。所述缠结过程可包括针刺(还称作毡制)和/或水力缠结。当支撑材料存在时，所述缠结过程任选地包括使所述多个菌丝分枝的至少一部分与支撑材料缠结。所述缠结过程可在菌丝之间并且任选地在菌丝与支撑材料(当存在时)之间形成机械相互作用。在一些实施方案中，菌丝不与支撑材料缠结。
在一些方面，经由针刺或针毡制过程实现在步骤112处的缠结，其中一或多根针被传递至菌丝网络中和从菌丝网络中传递出。进入和离开菌丝网络的针移动促进缠结菌丝和任选地定向菌丝。具有针阵列的针刺机可用于在针阵列的每次传递时在多个位置处刺入菌丝网络。可选择针数目、针间距、针形状和针大小(即，针规)以提供所需的菌丝网络缠结程度。例如，所述针可以是具倒刺的并且具有任何合适形状，其非限制性实例包括尖头刀片、星形刀片和圆锥形刀片。也可选择每个区域的针刺数目和刺入速率以提供所需的菌丝网络缠结程度。针刺或针毡制过程的参数可至少部分地基于真菌物种、形成菌丝网络的菌丝的形态和尺寸、所需缠结程度和/或菌丝体材料的最终用途应用进行选择。
在一些方面，经由水力缠结过程实现在步骤112处的缠结。所述水力缠结过程将高压液体射流引导至菌丝网络中以促进缠结菌丝。所述液体可以是任何合适液体，其实例包括水。所述缠结过程可包括具有孔阵列的喷丝嘴，所述孔阵列经过配置以在菌丝网络中的特定位置处引导液体流。可选择所述孔的直径以提供具有所需直径的液体射流在菌丝网络处进行引导。可选择喷丝嘴的另外的方面，诸如阵列中的孔数目和阵列中的孔间距，以提供所需的菌丝网络缠结程度。菌丝网络和喷丝嘴可相对彼此移动，以致液体射流在菌丝网络处以某一模式经引导。例如，喷丝嘴可以一般“Z”或“N”形模式相对于菌丝网络移动，以提供喷丝嘴在菌丝网络上的多次传递。可选择传递的数目和应用模式以提供所需的菌丝网络缠结程度。所述水力缠结过程的参数可至少部分地基于真菌物种、形成菌丝网络的菌丝的形态和尺寸、所需缠结程度和/或菌丝体材料的最终用途应用进行选择。在一些实施例中，所述水力缠结过程发生在以下阶段中，其中一部分菌丝体材料成网(例如湿式布层)，所述水力缠结过程继续进行，并且接着第二部分菌丝体材料在第一部分的顶部成网并且重复所述水力缠结过程。使一部分菌丝体材料成网并且水力缠结所述成网部分的这一过程可重复任何次数，直至最终厚度的材料成网。
可选择液体压力、喷丝嘴中的开口直径和/或液体的流动速率以提供所需的菌丝网络缠结程度以及任选地菌丝网络和支撑材料的缠结。例如，所述水力缠结过程中的液体压力可为至少100psi、至少200psi、至少300psi、至少400psi、至少500psi、至少600psi、至少700psi、至少800psi、至少900psi或至少1000psi。在一些实施例中，液体射流压力为约700至约900psi。在一些实施例中，喷丝嘴中的开口直径为至少约10微米、至少约30微米、至少约50微米、至少约70微米、至少约90微米、至少约110微米、至少约130微米或至少约150微米。例如，喷丝嘴中的开口直径可为约10微米至约150微米、20微米至约70微米、约30微米至约80微米、约40微米至约90微米、约50微米至约100微米、约60微米至约110微米或约70微米至约120微米。在一些实施例中，所述开口具有约50微米的直径。在一些实施例中，液体的流动速率可为约100mL/min至约300mL/min。在一些实施例中，在所述缠结过程期间的带速度为约1米/分钟。
在112处完成缠结过程之后，可根据本文所述的任何后加工方法和/或处理加工菌丝体材料。后加工方法和处理的非限制性实例包括用增塑剂处理、用单宁和/或染料处理、用防腐剂处理、用蛋白质来源处理、用涂料和/或整理剂处理、干燥过程、辊轧或加压过程以及在压花过程中的处理。
在多个实施方案中，所述液体或固体基质可以补充有一种或多种不同的营养物来源。营养物来源可以含有木质纤维素、单糖(例如右旋糖、葡萄糖)、复合糖、琼脂、麦芽提取物、氮源(例如硝酸铵、氯化铵、氨基酸)和其他矿物质(例如硫酸镁、磷酸盐)。在一些实施方案中，一种或多种营养物来源可以存在于木材废弃物(例如木屑，包括来自硬木、山毛榉和山核桃)和/或农业废弃物(例如家畜粪便、稻草、玉米秸秆)中。一旦已经接种所述基质并且任选地补充有一种或多种不同的营养物来源，即可以使栽培的菌丝体生长。使菌丝体生长的方法已经在本领域中充分确立。使菌丝体生长的示例性方法包括但不限于美国专利号5,854,056；美国专利号4,960,413；和美国专利号7,951,388。
在一些实施方案中，栽培的菌丝体的生长将受控制以防止子实体形成。多种防止子实体形成的方法是如美国专利公布号2015/0033620；美国专利号9,867,337；和美国专利号7,951,388中详细论述。在其他实施方案中，可使栽培的菌丝体生长，使得其不具有任何形态或结构变化。视所探索的实施方案而定，可以在生长期间控制生长条件，诸如暴露于光(例如日光或生长灯)、温度、二氧化碳。
在一些实施方案中，栽培的菌丝体可以在琼脂培养基上生长。营养物可添加至琼脂/水基料中。通常用于栽培菌丝体材料的标准琼脂培养基包括但不限于麦芽提取物琼脂(MEA)、马铃薯右旋糖琼脂(PDA)、燕麦琼脂(OMA)和狗粮琼脂(DFA)的强化型式。
在大多数实施方案中，栽培的菌丝体材料可以作为固体团生长并且可随后被打乱。如下文所述，打乱的栽培的菌丝体材料可以是活垫、经保存或以其他方式经处理以杀死菌丝体(即，停止菌丝体生长)。
在一些实施方案中，可以使栽培的菌丝体材料生长以包括细长菌丝，所述细长菌丝定义了纤细长丝，所述纤细长丝彼此互联，并且可以进一步与在生长程序中提供的多种支撑材料互连，如下文进一步描述。所述纤细长丝可以使用光学放大或成像器件来分析以确定所述纤细长丝的生长长度是否足以支撑所述纤细长丝与多种添加剂之间的充足网络互连。所述纤细长丝不仅应具有充足长度，而且应具有柔性以在其间提供适当互连。
在一些实施方案中，可以使用干阵列、湿式布层或气流布层技术加工栽培的菌丝体材料。在干式布层或干阵列中，分枝菌丝的惰性或生长中的菌丝体网络可以被拉开并且解缠结以扩大所述网络的体积。同样，在湿式布层技术中，分枝菌丝的惰性或生长中的菌丝体网络可以在液体介质中达到饱和以解缠结并且扩大所述网络的体积。此外，在气流布层技术中，分枝菌丝的惰性或生长中的菌丝体网络可以悬浮于空气中以建立网，所述网扩大所述网络的体积。在此类技术之后，可压缩扩大的网络以提供致密或紧密网络。所述网可致密化以包括每立方米至少6g的总密度型态。紧密网可用复制式皮革图案压花以提供皮革替代材料。
在一些实施方案中，所述方法包括使所收集的菌丝体生物质成网的步骤。在一些实施方案中，使所收集的菌丝体生物质成网的步骤包括使菌丝体生物质沉积于支撑材料上。
在一些实施方案中，所述支撑材料包含编织纤维、非编织纤维、网状织物、穿孔塑料、木屑、纱布、织物、针织纤维、粗布、纺织品或其组合。
在一些实施方案中，缠结多个菌丝分枝包括使所述多个菌丝分枝的至少一部分与支撑材料缠结。
在一些实施方案中，所述方法还包括组合增强材料与菌丝体生物质，在成网步骤之前、在成网步骤期间或在成网步骤之后中的一者。在一些实施方案中，成网包括湿式布层、气流布层或干式布层。
在一些实施方案中，所述方法还包括组合天然纤维、合成纤维或其组合中的一者与菌丝体生物质，在成网步骤之前、在成网步骤期间或在成网步骤之后中的一者。
在一些实施方案中，所述纤维具有小于25毫米的长度。
打乱的栽培的菌丝体材料
多种类型的包括一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料可以在制造过程期间中的多个点处被打乱，因此产生一团或多团打乱的分枝菌丝。在所述实施方案中，所述栽培的菌丝体材料包含一团或多团打乱的分枝菌丝。栽培的菌丝体材料可以在添加粘合剂之前或之后被打乱。一方面，栽培的菌丝体材料可以与添加粘合剂同时被打乱。打乱的示例性实施方案包括但不限于机械作用、化学处理或其组合。例如，所述一团或多团分枝菌丝可以通过机械作用和化学处理两者、单独机械作用或单独化学处理被打乱。
在一些实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过机械作用被打乱。机械作用可包括掺合、切碎、冲击、压实、跳跃、撕碎、研磨、压缩、高压、喷水和剪切力。在一些实施方案中，所述机械作用包括掺合所述一团或多团分枝菌丝。实现此类打乱的示例性方法包括掺合机、研磨机、锤磨机、鼓式梳理机、热、压力、液体(诸如水)、碾磨机、打浆机和精制机的使用。在一个示例性制造过程中，栽培的菌丝体材料通过常规单元操作，诸如均质化、碾磨、凝聚、研磨、喷射研磨、喷水等以机械方式被打乱。
根据另一方面，所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以特定形式对准，例如以平行形式或沿着或抵靠应力方向对准。所述物理力可施加于一层或多层的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。所述打乱的菌丝体材料可典型地经构建成具有不同取向的层。示例性物理力包括但不限于拉力和对准力。实现此类打乱的示例性方法包括辊和牵伸设备的使用。在一些实施方案中，物理力沿一个或多个方向施加，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。在所述实施方案中，可以施加所述物理力至少两次，例如至少三次、至少四次或至少五次。
在一些其他实施方案中，所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。在所述实施方案中，所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的碱或其他化学剂接触，所述碱或其他化学剂包括但不限于碱性过氧化物、β-聚葡萄糖酶、表面活性剂、酸以及诸如氢氧化钠和碳酸钠(或苏打粉)的碱。溶液中栽培的菌丝体材料的pH可出于维持最佳pH的目的进行监测。
在一些实施方案中，本文所述的打乱产生一团或多团打乱的分枝菌丝，例如子网络。如本文所用，“子网络”是指在打乱(例如机械作用或化学处理)之后产生的个别分枝菌丝团。子网络可以具有多种形状，例如球形、正方形、矩形、菱形和异形子网络等，并且各子网络可以具有变化的大小。栽培的菌丝体材料可以充分地被打乱以产生一团或多团打乱的分枝菌丝(例如子网络)，其大小在所需范围内。在多种情况下，可充分地控制打乱以在所需范围内获得子网络的大小和大小分布两者。在其中需要子网络的更精确大小分布的其他实施方案中，可例如通过筛分、聚集等进一步处理或选择打乱的栽培的菌丝体材料以提供所需大小分布。例如，子网络可以具有由例如约0.1mm至约5mm，包括例如约0.1mm至约2mm、约1mm至约3mm、约2mm至约4mm和约3mm至约5mm的长度表示的大小。在一些实施方案中，子网络可以具有由约2mm的长度表示的大小。子网络的“长度”是等于所述子网络的最大延伸尺寸的距离的量度。其他可测量尺寸包括但不限于长度、宽度、高度、面积和体积。
在多个实施方案中，物理力可以用于在打乱之后在一团或多团分枝菌丝之间产生新的物理相互作用(即，再缠结)。可以使用多种在纤维之间产生缠结的已知方法，包括通过在纤维之间产生机械相互作用来产生非编织材料的方法。在下文描述的一些实施方案中，水力缠结可以用于在菌丝已被打乱之后在菌丝之间产生机械相互作用。
经保存的栽培的菌丝体材料
一旦栽培的菌丝体材料已经生长，其可任选地以本领域中已知的任何方式与基质分离，并且任选地经受后加工以便通过杀死菌丝体并且以其他方式使菌丝体不会腐烂来防止进一步生长，在本文中称作“经保存的菌丝体材料”。产生经保存的菌丝体材料的合适方法可包括干燥栽培的菌丝体材料或使其脱水(例如，对栽培的菌丝体材料加压以排出水分)和/或热处理栽培的菌丝体材料。
在一个特定实施方案中，栽培的菌丝体材料在190,000磅力下经加压至0.25英寸持续30分钟。栽培的菌丝体材料可由至少100、1000、10,000、100,000、110,000、120,000、130,000、140,000、150,000、160,000、170,000、180,000、190,000、200,000或300,00或更多磅力加压。栽培的菌丝体材料可经加压至至少0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99或1英寸或更多。栽培的菌丝体材料可经加压至至少0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.6、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69、0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99或1厘米或更多。栽培的菌丝体材料可经加压持续至少1min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min或更久。
干燥有机物质以使其不会腐烂的合适方法是本领域中众所周知的。在一个特定实施方案中，栽培的菌丝体材料在烘箱中在100℉或更高的温度下干燥。在另一特定实施方案中，栽培的菌丝体材料是经热压。
在其他情况下，使用一种或多种溶液加工活的或干燥的栽培的菌丝体材料，所述溶液用于从菌丝体去除废料和水分。在一些实施方案中，所述溶液包括溶剂，诸如乙醇、甲醇或异丙醇。在一些实施方案中，所述溶液包括盐，诸如氯化钙。视实施方案而定，栽培的菌丝体材料可以在压力和无压力下浸没于溶液中持续多种持续时间。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料可以连续地浸没于数种溶液中。在一个特定实施方案中，栽培的菌丝体材料可以首先浸没于一种或多种包括醇和盐的第一溶液中，接着浸没于包括醇的第二溶液中。在另一特定实施方案中，栽培的菌丝体材料可以首先浸没于一种或多种包括醇和盐的第一溶液中，接着浸没于包括水的第二溶液中。在用溶液处理之后，栽培的菌丝体材料可以使用热或冷方法经加压和/或使用包括空气干燥和/或真空干燥的多种方法干燥。美国专利公布号2018/0282529详细地描述这些实施方案，所述专利公布以引用的方式整体并入本文中。
一方面，可以通过使用诸如甲酸的酸调节pH来固定栽培的菌丝体材料。在特定实施方案中，pH将为至少2、3、4或5。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料的pH将经调节至酸性pH 3以便使用诸如甲酸的多种剂固定栽培的菌丝体材料。在特定实施方案中，pH将经调节至小于6、5、4或3的pH以便固定栽培的菌丝体材料。在一个实施方案中，pH将经调节至pH5.5。
粘合剂
本公开的多个方面包括粘合剂。如本文所用，“粘合剂”可以包括提供增加的强度和/或其他特性(诸如另外的柔软度、强度、耐久性和可相容性)的任何合适的剂。粘合剂可以是如下剂，其与栽培的菌丝体材料的某一部分反应，增强对栽培的菌丝体材料的处理，与栽培的菌丝体材料经共处理或独立地经处理，但与栽培的菌丝体材料成为网络，以产生复合菌丝体材料。在一些方面，在打乱之前添加粘合剂。在其他方面，在打乱之后添加粘合剂。在一些其他方面，当样品被打乱时添加粘合剂。粘合剂包括粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。本文所述的复合菌丝体材料包括栽培的菌丝体材料和粘合剂，所述粘合剂可以是水基、100％固体、UV和湿气固化型、两组分反应性掺合物、压敏性、自交联热熔性等。
在一些实施方案中，所述粘合剂是选自包括天然粘着剂或合成粘着剂的组。在所述实施方案中，所述天然粘着剂可以包括基于天然乳胶的粘着剂。在特定实施方案中，所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。所述粘合剂可以包括阴离子、阳离子和/或非离子剂。一方面，所述粘合剂可以包括交联剂。
在一些实施方案中，所述粘合剂具有小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度或自交联功能。在一些实施方案中，所述粘合剂具有小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。在一些实施方案中，所述粘合剂具有小于或等于1μm的粒径。在一些实施方案中，所述粘合剂具有零下玻璃转变温度。在一些实施方案中，所述粘合剂具有自交联功能。在一些实施方案中，所述粘合剂具有小于或等于500纳米的粒径。特定示例性粘合剂包括乙酸乙烯酯乙烯共聚物，诸如Elite Plus和Elite 22。
在一些实施方案中，所述粘合剂具有-100--10℃、-100--90℃、-90--80℃、-80--70℃、-70--60℃、-60--50℃、-50--40℃、-40--30℃、-30--20℃、-20--10℃、-10--10℃、-30--25℃、-25--20℃、-20--15℃、-15--10℃、-10--5℃、-5--0℃、-90℃、-80℃、-70℃、-60℃、-50℃、-40℃、-35℃、-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃或0℃的玻璃转变温度。在一些实施方案中，所述粘合剂具有-15℃的玻璃转变温度。
其他示例性粘合剂包括但不限于转谷氨酰胺酶、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物和乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。在一些实施方案中，所述粘结剂为聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)。在一些实施方案中，所述粘结剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。在一些实施方案中，所述粘结剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些实施方案中，所述粘合剂包括一个或多个反应性基团。例如，所述粘合剂与含活性氢的基团(诸如胺、羟基和羧基)反应。在一个特定实施方案中，所述粘合剂经由所述一个或多个反应性基团交联一团或多团分枝菌丝。在一些情况下，胺存在于甲壳质上，并且羟基和羧基存在于甲壳质周围的多糖和蛋白质上。在一个特定实施方案中，PAE包括阳离子氮杂环丁烷鎓基团。在所述实施方案中，PAE上的阳离子氮杂环丁烷鎓基团在聚酰胺胺骨架中充当反应性位点，并且与一个或多个菌丝分枝中的含活性氢的基团(诸如胺、羟基和羧基)反应。
粘合剂的其他实例包括但不限于与次磷酸钠或磷酸一钠或二氯乙酸钠组合的柠檬酸、与次磷酸钠或磷酸一钠或二氯乙酸钠组合的褐藻酸盐、环氧化大豆油、N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC)、聚酰胺表氯醇树脂(PAE)和过硫酸铵。粘合剂的一些实例包括环氧树脂、异氰酸酯、硫化合物、醛、酸酐、硅烷、氮丙啶和氮杂环丁烷鎓化合物以及具有所有所述官能团的化合物。可能的含甲醛粘合剂包括甲醛、苯酚甲醛、脲甲醛、三聚氰胺脲甲醛、三聚氰胺甲醛、苯酚间苯二酚和其任何组合。
合适的粘合剂的另外的实例包括乳胶材料，诸如丁二烯共聚物、丙烯酸酯、乙烯基-丙烯酸系物、苯乙烯-丙烯酸系物、苯乙烯-丁二烯、腈-丁二烯、聚乙酸乙烯酯、含烯烃聚合物(例如乙酸乙烯酯-乙烯共聚物)、乙烯基酯共聚物、卤化共聚物(例如偏二氯乙烯聚合物)。基于乳胶的剂在使用时可含有官能度。可使用任何种类的乳胶，包括丙烯酸系物。代表性丙烯酸系物包括由丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯(甲基)丙烯酸甲酯、其羧化型式、其糖基化型式、其自交联型式(例如，包括N-甲基丙烯酰胺的那些)和其共聚物和掺合物(包括与诸如丙烯腈的其他单体形成的共聚物)形成的那些。也可使用天然聚合物，诸如淀粉、天然橡胶乳胶、糊精、木质素、纤维素聚合物、糖胶等。另外，也可使用其他合成聚合物，诸如环氧树脂、氨基甲酸乙酯、酚醛树脂、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚烯烃、聚酰胺、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇和聚酯酰胺。如本文所用，术语“聚丙烯”包括丙烯的聚合物或丙烯与其他脂肪族聚烯烃(诸如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯和其混合物)聚合的聚合物。在特定实施方案中，粘合剂包括但不限于天然粘着剂(例如基于天然乳胶的粘着剂，诸如皮革胶或weld、乳胶、基于大豆蛋白的粘着剂)、合成粘着剂(聚氨基甲酸酯)、氯丁橡胶(PCP)、丙烯酸系共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-b、硝化纤维素、聚乙酸乙烯酯(PVA)和乙酸乙烯酯乙烯(VAE)。在其他实施方案中，所述粘合剂为VAE。
一方面，一种或多种粘合剂可并入欲呈其打乱或未打乱状态粘合的栽培的菌丝体材料中，例如包埋于整个材料中，或作为薄涂层添加，诸如通过喷雾、浸、辊轧、涂布等，以产生复合菌丝体材料。另一方面，一种或多种粘合剂可在打乱发生的同时并入。根据本公开，可以使用任何合适的粘合方法。表面的粘合可以在干燥时发生，并且可发展出强固化粘合。一种或多种粘合剂的粘合可以包括使用开孔或闭孔泡沫材料，如氨基甲酸乙酯、烯烃橡胶和乙烯基泡沫材料，以及呈多种层合安排的纺织品、金属和织物。
可以通过将水性粘着剂均匀地涂覆于栽培的菌丝体材料上来制备粘合的总成(即，层合物)。在一些实施方案中，薄层包括两个连续层。在一些实施方案中，薄层包括三个连续层。可以使用多种涂布方法，诸如喷雾、辊涂、饱和等。可以在粘合之前干燥涂布的基质。
复合菌丝体材料可以通过用化学粘结剂浸渍所述复合菌丝体材料而以化学方式粘合，以使纤维彼此连接，包括使纤维素纤维彼此连接。合适粘结剂的非限制性实例包括阿拉伯胶、乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)和粘着剂。合适粘着剂的实例包括S-10(可获自USAdhesives,U.S.A.)和Bish’s Original Tear Mender Instant Fabric&LeatherAdhesive(可获自Tear Mender,U.S.A)。合适的基于VAE的粘结剂的一个实例为Elite 22，其可获自Celanese Emulsions,U.S.A。合适的基于VAE的粘结剂的另一实例为Elite Plus，其可获自Celanese Emulsions,U.S.A。另一示例性粘结剂包括2833，可获自Celanese Emulsions,U.S.A.，并且其是描述为自交联乙酸乙烯酯丙烯酸系物。在互连菌丝的网中，化学粘结剂将必须使所述网饱和以经由所述网扩散并且到达网络的核心。因此，复合菌丝体材料可浸入粘结剂溶液中以完全地浸渍所述材料。也可向复合菌丝体材料提供化学粘结剂的喷涂。化学粘结剂的喷涂可以由毛细管作用辅助用于分散，或可以由真空涂覆辅助以牵引化学粘结剂通过所述材料。涂布机也可用于涂布复合菌丝体材料。
复合菌丝体材料可以使用热粘合技术进行粘合，其中添加剂与所述复合菌丝体材料一起提供。这一添加剂可以是在已知热阶下熔化的“可熔性”材料。复合菌丝体材料的纤维素材料不会熔化，以致所述复合菌丝体材料与所述添加剂一起可加热至所述添加剂的熔点。当熔化时，所述添加剂可分散于所述复合菌丝体材料内并且接着冷却以硬化整体材料。
本公开不限于合适粘合剂的以上清单。其他粘合剂是本领域中已知的。无论类型如何，粘合剂的作用部分地是提供每个分子数个反应性位点。本公开中使用的粘合剂的类型和量取决于所需特性。在多个实施方案中，可以使用有效量的粘合剂。如本文所用，关于粘合剂的“有效量”是指剂的量，所述量足以提供增加的强度和/或其他特性(诸如另外的柔软度、强度、耐久性和可相容性)。
所述粘合剂可添加至已经加压、具有打乱的一团或多团菌丝和/或水力缠结的栽培的菌丝体材料中。所述粘合剂可以在打乱一团或多团分枝菌丝或加压之前添加至栽培的菌丝体材料中。所述粘合剂可以在打乱一团或多团分枝菌丝或加压期间添加至栽培的菌丝体材料中。所述粘合剂可以在打乱一团或多团分枝菌丝或加压之后添加至栽培的菌丝体材料中。
在一些实施方案中，使加压的栽培的菌丝体材料与粘合剂接触。在一些实施方案中，使打乱的栽培的菌丝体材料与粘合剂接触。在一些实施方案中，所述粘合剂在所述分枝菌丝团被打乱之前添加。在一些实施方案中，所述粘合剂在打乱一团或多团分枝菌丝期间添加。在一些实施方案中，所述粘合剂在所述分枝菌丝团被打乱之后添加。在一些实施方案中，所述粘合剂在对栽培的菌丝体材料加压之前添加。在一些实施方案中，所述粘合剂在对栽培的菌丝体材料加压期间添加。在一些实施方案中，所述粘合剂在对栽培的菌丝体材料加压之后添加。
支撑材料
根据一方面，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以进一步包括支撑材料，例如以形成粘合的总成(即，层合物)。如本文所用，术语“支撑材料(supporting material)”是指向栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料提供支撑的任何材料或一种或多种材料的组合。在一些实施方案中，所述支撑材料为支架。在一些实施方案中，所述支撑材料为粗布。
在一些实施方案中，所述支撑材料经缠结于所述栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料(例如增强材料)内。在一些其他实施方案中，所述支撑材料是位于所述栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料(例如基础材料)的表面上。在一些实施方案中，所述支撑材料包括但不限于网状织物、纱布、织物、多根纤维、针织纺织品、编织纺织品、非编织纺织品、针织纤维、编织纤维、非编织纤维、薄膜、表面喷涂层和纤维添加剂。在一些实施方案中，针织纺织品为针织纤维。在一些实施方案中，编织纺织品为编织纤维。在一些实施方案中，非编织纺织品为非编织纤维。在一些实施方案中，所述支撑材料可全部或部分地由合成纤维、天然纤维(例如木质纤维素纤维)、金属或塑料的任何组合构建。所述支撑材料可以例如使用已知缠结方法(如毡制或针刺)部分地缠结于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料内。在一些方面，所述支撑材料未缠结于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料内。可以使用本领域中已知的多种方法来形成如本文所述的层合物。在一些其他实施方案中，所述支撑材料包括基础材料，所述基础材料例如经涂覆于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的顶面或底面。所述支撑材料可以通过本领域中已知的任何方式进行附接，包括但不限于化学附接，例如合适喷涂材料，特别是合适粘着剂，或替代地例如归因于其固有粘性。
根据本公开的层合物可以包括至少一种支撑材料。如果使用超过一种支撑材料，那么栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以包括多层的夹心结构的内层，其中所述内层例如为支撑材料，诸如针织物或编织物或支架。在这种情况下，所述支撑材料将包埋于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料内。
如本文所用的支撑材料可以包括支架或纺织品。如本文所用，“支架(scaffold)”是指本领域中已知与栽培的菌丝体材料不同并且向栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料提供支撑的任何材料。“支架”可包埋于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料内，或者在栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料之上、之下或之内分层。在本公开中，可以使用所有种类和类型的支架，包括但不限于薄膜、纺织品、粗布和聚合物。如本文所用，“纺织品(textile)”是指一种类型的支架，其可以是任何编织、针织或非编织纤维结构。在多个层包括于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料中的情况下，诸如图11A和图11B所示，两层或更多层可以包括支架；或者在其他实施方案中，两层或更多层可以包括纱布。有用支架包括编织和非编织支架、定向和非定向支架以及正交和非正交支架。有用支架可以包括常规支架，其包括在纵向上或沿着所述支架的长度取向的多根纱，和在横向上或跨所述支架的宽度取向的多根纱。这些纱可分别称为经纱和纬纱。可使用多种纱，包括但不限于纤维材料和聚合物。例如，纱可包括但不限于玻璃纤维、铝或芳族聚酰胺聚合物。在一个实施方案中，支架包括玻璃纤维纱。所述支架可以使用常规粘合剂(诸如可交联丙烯酸树脂、聚乙烯醇或类似粘着剂)粘着在一起或锁定在位置中。所述支架也可以通过使用诸如但不限于针刺的技术以机械方式进行缠结。在另一实施方案中，所述支架可通过编织锁定在位置中。根据本公开可以使用支撑材料的组合。
在一些实施方案中，支撑材料可以根据本领域中已知的方法，包括但不限于美国专利号4,939,016和美国专利号6,942,711中所述的方法(所述专利以引用的方式整体并入本文中)并入至如本文所述的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料中。例如，支撑材料可经由水力缠结并入至栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料中。在所述实施方案中，支撑材料可以在添加粘合剂和/或交联剂之前或之后并入至栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料中。在一些实施方案中，经由一个或多个用于水力缠结的孔引导至栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的液体(诸如水)可传递通过栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在一些实施方案中，所述液体为高压液体。在一些实施方案中，压力和水流可以变化，部分地取决于支撑材料的类型和孔径。在多个实施方案中，水压为至少100psi，例如至少200psi、至少300psi、至少400psi、至少500psi、至少600psi、至少700psi、至少800psi、至少900psi和至少1000psi。在多个实施方案中，水压为约100psi至约5000psi，包括例如约200psi至约1000psi、约300psi至约2000psi、约400psi至约3000psi、约500psi至约4000psi和约600psi至约5000psi。在一些实施方案中，水压为约750psi。在多个实施方案中，所述一个或多个孔具有至少10微米的直径，例如至少30微米、至少50微米、至少70微米、至少90微米、至少110微米、至少130微米和至少150微米。在多个实施方案中，所述一个或多个孔具有约10微米至约150微米的直径，包括例如约20微米至约70微米、约30微米至约80微米、约40微米至约90微米、约50微米至约100微米、约60微米至约110微米和约70微米至约120微米。在一些实施方案中，所述一个或多个孔具有约50微米的直径。
栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料也可以包括用于泡沫材料中的辅助剂。辅助剂或添加剂包括交联剂、加工助剂(例如助滤剂)、分散剂、絮凝剂、减粘剂、阻燃剂、分散剂、增塑剂、抗氧化剂、相容剂、填料、颜料、UV保护剂、纤维(诸如蕉麻纤维)等。进一步预期发泡剂可用于将化学粘合剂引入至复合菌丝体材料中。此类发泡剂可通过将空气引入至复合菌丝体材料的网中而使所述网具更多孔。
增塑剂
多种增塑剂可以应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料以改变栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的机械特性。在所述实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料进一步包括增塑剂。美国专利号9,555,395论述了添加多种保湿剂和增塑剂。具体说来，美国专利号9,555,395论述了使用甘油、山梨醇、甘油三酸酯增塑剂、油(诸如亚麻籽油、蓖麻油、干性油)、离子和/或非离子二醇和聚环氧乙烷。美国专利公布号2018/0282529进一步论述了用诸如甘油、山梨醇或另一保湿剂的增塑剂处理栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料以保留水分并且以其他方式增强栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的机械特性，诸如栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的弹性和柔性。在所述实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料是柔性的。
其他相似增塑剂和保湿剂是本领域中众所周知的，诸如聚乙二醇和加脂剂，其通过用与油不溶混的液体(例如水)乳化天然油而获得，以致油的微滴可渗透所述材料。多种加脂剂含有水中的乳化油，其中添加有其他化合物，诸如离子和非离子乳化剂、表面活性剂、肥皂和硫酸盐。加脂剂可以包括多种类型的油，诸如基于矿物、动物和植物的油。适当加脂剂包括但不限于LEX加脂剂(Trumpler,德国)、DXV加脂剂(Trumpler,德国)、二乙氧基酯二甲基氯化铵(DEEDMAC)、Downy织物软化剂、山梨醇、间赤藻糖醇、Tween 20和Tween 80。
单宁和染料
在本公开的多个实施方案中，向栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料赋予颜色可以是理想的。如美国专利公布号2018/0282529中所论述，单宁可用于向栽培的菌丝体材料、复合菌丝体材料或经保存的复合菌丝体材料赋予颜色。
由于栽培的菌丝体材料和/或复合菌丝体材料部分地包括甲壳质，其缺乏基于蛋白质的材料中所富含的功能性位点。因此，可有必要官能化栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料中的甲壳质以便建立用于酸性和直接染料的结合位点。上文论述了官能化甲壳质的方法。
多种染料可用于向栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料赋予颜色，诸如酸性染料、直接染料、分散染料、硫化染料、合成染料、反应性染料、颜料(例如氧化铁黑和钴蓝)和天然染料。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料在应用染料溶液之前浸没于碱性溶液中以促进染料吸收和渗透至所述材料中。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料在应用染料溶液之前预浸泡于氯化铵、氢氧化铵和/或甲酸中以促进染料吸收和渗透至所述材料中。在一些实施方案中，单宁可添加至所述染料溶液中。在多个实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以在染料处理或预处理之前如上文所论述经保存。
视实施方案而定，所述染料溶液可以使用不同应用技术应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在一些实施方案中，所述染料溶液可涂覆于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的一个或多个外表面。在其他实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可浸没于染料溶液中。
除了用多种溶液预浸泡以外，也可以将剂添加至染料溶液中以促进染料吸收和渗透至所述材料中。在一些实施方案中，氢氧化铵和/或甲酸与酸性或直接染料一起促进染料吸收和渗透至所述材料中。在一些实施方案中，使用乙氧基化脂肪胺来促进染料吸收和渗透至已加工材料中。
在多个实施方案中，在添加染料之后或期间添加增塑剂。在多个实施方案中，所述增塑剂可以与染料溶液一起添加。在特定实施方案中，所述增塑剂可以是椰子油、植物甘油或亚硫酸化或硫酸化加脂剂。
在一些实施方案中，染料溶液可以使用诸如氢氧化铵的碱维持于碱性pH下。在特定实施方案中，所述pH将为至少9、10、11或12。在一些实施方案中，染料溶液的pH将经调节至酸性pH以便使用多种剂(诸如甲酸)固定染料。在特定实施方案中，所述pH将经调节至小于6、5、4或3的pH以便固定染料。
在多种方法中，栽培的菌丝体材料、复合菌丝体材料和/或经保存的复合菌丝体材料可以在应用所述染料溶液时经受机械加工或搅拌以便促进染料吸收和渗透至所述材料中。在一些实施方案中，在染料溶液中使栽培的菌丝体材料、复合菌丝体材料和/或经保存的复合菌丝体材料经受挤压或其他形式的压力会增强染料吸收和渗透。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料、复合菌丝体材料和/或经保存的复合菌丝体材料可经受声波处理。
使用本文所述的方法，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以染色或着色，以致已加工的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的颜色是大体上均匀的。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料用染料着色，并且在栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的一个或多个表面上，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的颜色是大体上均匀的。使用上述方法，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以染色或着色，以致染料和颜色不仅存在于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的表面中，而且经由所述表面渗透至所述材料的内核中。在所述实施方案中，所述染料存在于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的整个内部。
在本公开的多个实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以染色，使得栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料是不褪色的。可以使用多种技术来测量色固性，诸如ISO 11640:2012:色固性测试–色固性测试–耐周期性往复摩擦的色固性或ISO 11640:2018(其为ISO11640:2012的更新)。在一个特定实施方案中，将根据上文使用灰度等级作为度量来测量色固性以确定摩擦坚牢度和样品改变。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料将证明强色固性，由至少3、至少4或至少5的灰度等级指示。
蛋白质来源
在多个实施方案中，任选地用未天然存在于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料中的一种或多种蛋白质来源(即，外源蛋白质来源)处理栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以是有益的。在一些实施方案中，所述一种或多种蛋白质是来自除真菌物种以外的物种，由其产生栽培的菌丝体材料。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可任选地用植物蛋白质来源(诸如豌豆蛋白、大米蛋白、大麻蛋白和大豆蛋白)处理。在一些实施方案中，蛋白质来源将为动物蛋白质，诸如昆虫蛋白质或哺乳动物蛋白质。在一些实施方案中，所述蛋白质将为由微生物产生的重组蛋白。在一些实施方案中，所述蛋白质将为纤维蛋白质，诸如丝或胶原蛋白。在一些实施方案中，所述蛋白质将为弹性体蛋白质，诸如弹性蛋白或节枝弹性蛋白。在一些实施方案中，所述蛋白质将具有一个或多个甲壳质结合域。具有甲壳质结合域的示例性蛋白质包括节枝弹性蛋白和多种细菌甲壳质结合蛋白。在一些实施方案中，所述蛋白质将为包括一个或多个甲壳质结合域的工程改造的或融合蛋白。视实施方案而定，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以在处理之前如上文所述经保存或在无先前保存下进行处理。
在本公开的一个特定实施方案中，将栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料浸没于包括蛋白质来源的溶液中。在一个特定实施方案中，所述包括蛋白质来源的溶液为水溶液。在其他实施方案中，所述包括蛋白质来源的溶液包括缓冲液，诸如磷酸盐缓冲生理盐水。
在一些实施方案中，所述包括蛋白质来源的溶液将包括用于交联所述蛋白质来源的剂。视实施方案而定，可以使用与氨基酸的官能团相互作用的多种已知的剂。在一个特定实施方案中，用于交联所述蛋白质来源的剂为转谷氨酰胺酶。交联氨基酸官能团的其他合适的剂包括酪氨酸酶、京尼平、硼酸钠和乳糖酶。在其他实施方案中，可以使用传统鞣剂来交联蛋白质，包括铬、植物单宁、鞣油、环氧树脂、醛和合成鞣剂。如上文所论述，归因于铬的毒性和环境关注，可以使用PAE其他矿物，诸如铝、钛、锆、铁和其组合，具有和不具有铬。
在多个实施方案中，使用蛋白质来源的处理可以在保存栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料、塑化栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料和/或对栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料染色之前、之后或并行地发生。在一些实施方案中，使用蛋白质来源的处理可以在使用包括醇和盐的溶液保存栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料之前或期间发生。在一些实施方案中，使用蛋白质来源的处理在对栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料染色之前或并行地发生。在这些实施方案中的一些中，所述蛋白质来源溶解于所述染料溶液中。在一个特定实施方案中，所述蛋白质来源将溶解于任选地包括一种或多种促进染料吸收的剂的碱性染料溶液中。
在一些实施方案中，增塑剂将添加至包括溶解的蛋白质来源的染料溶液中以并行地塑化栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在一个特定实施方案中，所述增塑剂可以是加脂剂。在一个特定实施方案中，增塑剂将添加至蛋白质来源中，所述蛋白质来源溶解于包括一种或多种促进染料吸收的剂的碱性染料溶液中。
涂料和整理剂
在已经使用如上所述的方法的任何组合加工栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料之后，所述栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可用整理剂或涂料处理。可以使用皮革工业中常见的多种整理剂，诸如粘结剂溶液中的蛋白质、硝化纤维素、合成蜡、天然蜡、具有蛋白质分散液的蜡、油、聚氨基甲酸酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸树脂、乳液聚合物、耐水聚合物和其多种组合。在一个特定实施方案中，可以将包括硝化纤维素的整理剂应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在另一特定实施方案中，包括常规聚氨基甲酸酯整理剂的整理剂将应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在多个实施方案中，一种或多种整理剂将依序应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在一些情况下，整理剂将与染料或颜料组合。在一些情况下，整理剂将与手感修饰剂(即，感觉修饰剂或触觉)组合，包括天然和合成蜡、硅酮、石蜡、皂化脂肪物质、脂肪酸酰胺、酰胺酯、硬脂酰胺、其乳液和前述任何组合中的一者或多者。在一些情况下，整理剂将与消泡剂组合。在一些实施方案中，将外部元件或力应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在所述实施方案中，所述外部元件或力包括加热和/或加压。在一些实施方案中，所述外部元件或力是热压。在一些实施方案中，将外部力应用于栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。在所述实施方案中，所述外部力包括加热和/或加压。在一些实施方案中，所述外部力是热压。
已加工的菌丝体材料
在本公开的多个实施方案中，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料是经声波处理、穿孔或真空加工。穿孔可以包括针刺、空气刺入或水刺入。
在本公开的多个实施方案中，可以在溶液(即，染料溶液、蛋白质溶液或增塑剂)中以及在已经从所述溶液去除栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料之后，以不同方式对栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料进行机械加工和/或化学加工。在所述实施方案中，所述方法包括机械加工和/或化学加工栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料，其中产生已加工的菌丝体材料。
当栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料处于溶液或分散液中时，其可经搅拌、声波处理、挤压或加压以确保溶液吸收。机械加工的程度将取决于所应用的特定处理和栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料在其加工阶段中的脆性水平。可以通过手动绞干、机械绞干、平压机、油毡辊或压延辊来实现栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的挤压或加压。
同样，如上文所论述，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可以在其从溶液去除之后经加压或以其他方式经加工以从所述复合菌丝体材料去除溶液。用溶液处理并且对所述材料加压可以重复数次。在一些实施方案中，对所述材料加压至少两次、至少三次、至少四次或至少五次。
一旦栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料充分经干燥(例如，使用上述热、加压或其他干燥技术)，栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料即可经受另外的机械和/或化学加工。视用于处理栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的技术以及栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的所得韧性而定，可应用不同类型的机械加工，包括但不限于砂磨、刷洗、电镀、压铆、翻滚、振动和横轧。
在一些实施方案中，可用任何热源或通过应用化学品对栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料压花。在一些实施方案中，溶液中的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料可经受另外的化学加工，诸如使用诸如氢氧化铵的碱维持于碱性pH下。在特定实施方案中，所述pH将为至少9、10、11或12。在一些实施方案中，溶液中的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的pH将经调节至酸性pH以便使用多种剂(诸如甲酸)固定所述复合菌丝体材料。在特定实施方案中，所述pH将经调节至小于6、5、4或3的pH以便固定所述栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。
可以在干燥的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的机械加工和/或化学加工之后或之前执行整理、涂布和其他步骤。同样，可以在干燥的栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料的机械加工和/或化学加工之后或之前执行最终加压步骤，包括装饰步骤，诸如压花或雕刻。
图14说明用于将原菌丝体材料转化为硬皮材料的方法200的流程图，所述硬皮材料可基于所述材料的最终用途应用根据所需整理过程(例如整理涂布、装饰步骤、最终加压步骤)经处理。所述原菌丝体材料可以是根据本文所述的任何方法制造的干燥、冷藏或冷冻材料。所述原材料可以任选地在顶部和/或底部上经纵切以提供具有所需厚度的菌丝体板。纵切也可以在切口处提供更平滑表面。所述硬皮材料可如本文所述进行染色、塑化、干燥和/或以其他方式经后加工。
仍参考图14，在步骤202处，可基于菌丝体材料的尺寸和质量来制备预整理处理溶液。在一个实施例中，可以每克湿菌丝体材料约6mL或每克干燥的菌丝体材料20mL的体积制备所述预整理处理溶液。所述预整理处理溶液可以包括在合适溶剂(诸如水)中的一种或多种染料、单宁和/或增塑剂(例如加脂剂)。在一个实施例中，所述预整理处理溶液包括一种或多种染料和/或单宁和一种或多种加脂剂。所添加的染料的量可基于染料的特定类型和所得产物的所需颜色。一种示例性预整理处理溶液包括：一种或多种酸性染料，其浓度产生所需颜色；约25g/L植物单宁；约6.25g/LLEX加脂剂(Trumpler,德国)；和约18g/L至约19g/LDXV加脂剂(Trumpler,德国)。
在步骤204处，所述预整理处理溶液可通过浸泡和加压过程的组合应用于菌丝体材料。在一个实施例中，所述材料浸泡于所述预整理处理溶液中持续预定时段(例如1分钟)并且接着移动通过加压系统。合适的加压系统的一个实例包括使浸泡的材料移动通过一对辊，这对辊是间隔开以通过所述辊之间的每次传递向所述材料提供所需加压程度。可推动和/或拉动所述材料通过所述辊。所述材料传递通过所述辊的速率可变化。根据本公开的一方面，在步骤204处的浸泡和加压过程可重复一次或多次(例如，1、2、3、4、5次或更多次)。
在204处的预整理处理应用之后，所述材料可继续进行至固定过程206。固定过程206包括将预整理处理溶液的pH调节至可用于固定染料的pH。在一个实施例中，所述固定过程为酸固定过程，其包括降低预整理处理溶液的pH。可用于酸固定的酸的非限制性实例包括乙酸和甲酸。例如，可使用乙酸将上述示例性预整理处理溶液的pH降低至3.15±1.0的pH。
在步骤210处，所述菌丝体材料可浸泡于pH经调节的预整理处理溶液中并且以与上文关于步骤204所述的那种方式相似的方式压平。在步骤210处的浸泡和加压过程可重复一次或多次(例如，1、2、3、4、5次或更多次)。
步骤212包括所述材料在pH经调节的预整理处理溶液中的最终、延长浸泡。所述材料可以在延长的浸泡时期的一半左右倒置。延长的浸泡时期可以是约30分钟至1小时或更久。当延长的浸泡时段完成时，在214处可通过最终加压过程加工所述材料。所述最终加压过程可以与上文关于步骤204和210所述的那个过程相同或不同。
在固定过程206之后，在步骤216处，可以在加热或不加热下干燥所述材料。在干燥步骤216期间，所述材料可大体上垂直地、水平地或以其间任何取向经保持。在所述干燥步骤期间，所述材料可以任选地受束缚。例如，可以在干燥期间使用一个或多个钳来束缚所述材料的全部或一部分。在一些实施例中，干燥步骤216是在环境条件下进行。
复合菌丝体材料的机械特性
可组合本公开的多种方法以提供具有多种机械特性的已加工的栽培的或复合菌丝体材料。在所述实施方案中，所述菌丝体材料包括机械特性，例如湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。其他机械特性包括但不限于弹性、刚度、屈服强度、极限抗张强度、延展性、硬度、韧性、抗蠕变性和本领域中已知的其他机械特性。
在多个实施方案中，已加工的菌丝体材料可以具有小于1英寸、小于1/2英寸、小于1/4英寸或小于1/8英寸的厚度。在一些实施方案中，复合菌丝体材料具有约0.5mm至约3.5mm的厚度，包括例如约0.5mm至约1.5mm、约1mm至约2.5mm和约1.5mm至约3.5mm。给定的一片材料内的材料厚度可以具有变化的变异系数。在一些实施方案中，所述厚度是大体上均匀的以产生最小变异系数。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有至少20MPa、至少25MPa、至少30MPa、至少40MPa、至少50MPa、至少60MPa、至少70MPa、至少80MPa、至少90MPa、至少100MPa、至少110MPa、至少120MPa、至少150MPa、至少175MPa、至少200MPa、至少225MPa、至少250MPa、至少275MPa或至少300MPa的初始模数。在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有约0.5MPa至约300MPa的初始模数，包括例如约0.5MPa至约10MPa、约1MPa至约20MPa、约10MPa至约30MPa、约20MPa至约40MPa、约30MPa至约50MPa、约40MPa至约60MPa、约50MPa至约70MPa、约60MPa至约80MPa、约70MPa至约90MPa、约80MPa至约100MPa、约90MPa至约150MPa、约100MPa至约200MPa和约150MPa至约300MPa。在特定实施方案中，所述菌丝体材料具有0.8MPa的初始模数。一方面，所述菌丝体材料具有1.6MPa的初始模数。另一方面，所述菌丝体材料具有97MPa的初始模数。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有约0.05MPa至约50MPa的湿抗张强度，包括例如约1MPa至约5MPa、约5MPa至约20MPa、约10MPa至约30MPa、约15MPa至约40MPa和约20MPa至约50MPa。在特定实施方案中，所述菌丝体材料可以具有约5MPa至约20MPa的湿抗张强度。一方面，所述菌丝体材料具有约7MPa的湿抗张强度。在一个特定实施方案中，将通过ASTM D638测量所述湿抗张强度。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有至少1.1MPa、至少6.25MPa、至少10MPa、至少12MPa、至少15MPa、至少20MPa、至少25MPa、至少30MPa、至少35MPa、至少40MPa、至少45MPa、至少50MPa的断裂强度(“极限抗张强度”)。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有小于2％、小于3％、小于5％、小于20％、小于25％、小于50％、小于77.6％或小于200％的断裂伸长率。例如，所述菌丝体材料可以具有约1％至约200％的断裂伸长率，包括例如约1％至约25％、约10％至约50％、约20％至约75％、约30％至约100％、约40％至约125％、约50％至约150％、约60％至约175％和约70％至约200％。
在一些实施方案中，使用ASTM D2209或ASTM D638测量初始模数、极限抗张强度和断裂伸长率。在一个特定实施方案中，使用修改版ASTM D638测量初始模数、极限抗张强度和断裂伸长率，所述修改版ASTM D638使用与ASTM D638相同的样品尺寸和ASTM D2209的应变速率。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有至少15N、至少20N、至少25N、至少30N、至少35N、至少40N、至少50N、至少60N、至少70N、至少80N、至少90N、至少100N、至少125N、至少150N、至少175N或至少200N的单针撕裂强度。在一个特定实施方案中，将通过ASTM D4786测量所述切口撕裂强度。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有至少20N、至少40N、至少60N、至少80N、至少100N、至少120N、至少140N、至少160N、至少180N或至少200N的双针撕裂强度。在一个特定实施方案中，将通过ASTM D4705测量所述切口撕裂强度。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有至少1.8N、至少15N、至少25N、至少35N、至少50N、至少75N、至少至少100N、至少150N或至少200N的切口撕裂强度(还称作裂缝撕裂强度)，如通过ISO-3377所测量。在一个特定实施方案中，将通过ASTM D4704测量所述切口撕裂强度。在一些实施方案中，所述菌丝体材料可以具有至少1N、至少20N、至少40N、至少60N、至少80N、至少100N、至少120N、至少140N、至少160N、至少180N或至少200N的裂缝撕裂强度，如通过ISO-3377-2所测量。一方面，所述菌丝体材料具有约1N至约200N的裂缝撕裂强度，包括例如约10N至约30N、约20N至约40N、约30N至约50N、约40N至约60N、约50N至约70N、约60N至约80N、约70N至约90N、约80N至约100N、约90N至约110N、约100N至约120N、约110N至约130N、约120N至约140N、约130N至约150N、约140N至约160N、约150N至约170N、约160N至约180N、约170N至约190N和约180N至约200N，如通过ISO-3377-2所测量。
在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有至少0.2MPa、至少1MPa、至少5MPa、至少20MPa、至少30MPa、至少50MPa、至少80MPa、至少100MPa、至少120MPa、至少140MPa、至少160MPa、至少200MPa、至少250MPa、至少300MPa、至少350MPa、至少380MPa的挠曲模数(挠曲)。在一个特定实施方案中，将通过ASTM D695测量压缩。在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有约5-10MPa的挠曲模数。在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有约10-20MPa的挠曲模数。在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有约20-30MPa的挠曲模数。在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有约30-40MPa的挠曲模数。在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有约10-11MPa的挠曲模数。在一些实施方案中，所述菌丝体材料具有约10MPa的挠曲模数。
在本公开的多个实施方案中，所述菌丝体材料具有不同吸收特性，所述吸收特性作为在水中浸泡之后的质量增加百分率加以测量。在一些实施方案中，在水中浸泡持续1小时之后的质量增加百分比是小于1％、小于5％、小于25％、小于50％、小于74％或小于92％。在一个特定实施方案中，使用ASTM D6015来测量在水中浸泡1小时之后的质量增加百分比。
制造菌丝体材料的方法
还提供一种制造如本文所述的菌丝体材料的方法。根据本公开的一个实施方案，菌丝体材料可以通过产生包括一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；打乱包括所述一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；和向栽培的菌丝体材料中添加粘合剂(例如，通过使打乱的栽培的菌丝体材料与包含粘合剂的溶液接触)来制造；因此产生复合菌丝体材料。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料包括一团或多团打乱的分枝菌丝。在一些实施方案中，所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有长度。在所述实施方案中，所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有约0.1mm至约5mm的长度。
另一方面，菌丝体材料可以通过产生栽培的菌丝体材料；对栽培的菌丝体材料加压；和向栽培的菌丝体材料中添加粘合剂(例如，通过使加压的栽培的菌丝体材料与包含粘合剂的溶液接触)来制造，因而制造复合菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述产生包括在固体基质上产生栽培的菌丝体材料。在一些实施方案中，所述方法还包括将支撑材料并入至所述菌丝体材料中。在一些实施方案中，所述支撑材料为增强材料。在一些实施方案中，所述支撑材料为基础材料。在一些实施方案中，打乱包括通过机械作用打乱所述一团或多团分枝菌丝。在一些实施方案中，所述方法还包括添加一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。在一些实施方案中，所述方法还包括将染料添加至栽培的菌丝体材料或所述菌丝体材料中。在一些实施方案中，所述方法还包括将增塑剂添加至栽培的菌丝体材料或所述菌丝体材料中。在一些实施方案中，所述方法还包括将单宁添加至栽培的菌丝体材料或所述菌丝体材料中。在一些实施方案中，所述方法还包括将整理剂添加至所述菌丝体材料中。在一些实施方案中，所述方法还包括测定所述菌丝体材料的机械特性，其中所述机械特性包括但不限于湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度、裂缝撕裂强度、弹性、刚度、屈服强度、极限抗张强度、延展性、硬度、韧性、抗蠕变性等。例如，所述菌丝体材料具有约0.05MPa至约50MPa的湿抗张强度、约0.5MPa至约300MPa的初始模数、约1％至约200％的断裂伸长率、约0.5mm至约3.5mm的厚度和/或约1N至约200N的裂缝撕裂强度。
在一些实施方案中，使用传统造纸设备来制造所述栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。
实施例
提出以下实施例以向本领域技术人员提供关于如何制作和使用本发明的完整公开和描述，并且其不意图限制本发明人视作其发明的范围，其也不意图代表以下实验是所执行的全部或仅有实验。已尽力确保关于所用数字(例如量、温度等)的准确性，但应考虑一些实验误差和偏差。除非另有指示，否则份为重量份，分子量为重量平均分子量，温度是以摄氏度表示，并且压力是处于大气压下或接近大气压。可以使用标准缩写，例如bp，碱基对；kb，千碱基；pl，皮升；s或sec，秒；min，分钟；h或hr，小时；aa，氨基酸；kb，千碱基；bp，碱基对；nt，核苷酸；i.m.，肌肉内；i.p.，腹膜内；s.c.，皮下；等。
材料和方法
以下材料和方法用于实施例中。
复合菌丝体材料样品
关于以下所述的各样品，使组分在掺合机(Vitamix或Blendtec)中掺合在一起。将所得浆液倾入搁在造纸筛网上的模具中，或使水传递通过的定型布中。在等待大约1-15分钟之后，从浆液中取出所述模具。接着经由手压机将所述材料加压至约0.25英寸。接着从筛网中取出所得材料并且在风扇前干燥。干燥所述样品并且接着在热压机中加压。支架任选地包括于复合菌丝体材料中，如下文所述。
使用以下样品：
HM1-1-1：使15g干燥的栽培的菌丝体材料、375mL水和3g豌豆蛋白(Nutribiotic)掺合在一起。添加来自BDF(BDF TG)的3.75g转谷氨酰胺酶。用刮刀混合所述掺合物并且在室温(RT)下孵育持续30min，并且接着倾入6×6英寸模具中，加压至1/4"厚，干燥，并且标记为HM1-1-1。使这一材料的三分之一与3g环氧化大豆油一起摩擦并且接着在120℃下在1公吨压力下对所述样品加压持续1min并且标记为HM1-1-11_120p。
HM1-1-7：使15g干燥的栽培的菌丝体材料、375mL水、3g豌豆蛋白(Nutribiotic)和3g皮革胶掺合在一起。添加3.75g BDF TG。用刮刀混合所述掺合物并且在RT下孵育持续30min，并且接着倾入6×6英寸模具中，加压至1/4"厚，干燥，并且标记为HM1-1-7。
HM1-1-9：使2.5g干燥的栽培的菌丝体材料、75mL水和0.5g豌豆蛋白(Nutribiotic)掺合在一起，并且倾入6×6英寸模具中，加压至1/4"厚，干燥，并且标记为HM1-1-9。
HM1-1-11：使10g干燥的栽培的菌丝体材料、400mL水、4g豌豆蛋白(Nutribiotic)和7.5g环氧化大豆油掺合在一起，并且倾入6×6英寸模具中，加压至1/4"厚，干燥，并且标记为HM1-1-11。接着在120℃下在1公吨压力下对一半样品加压持续1min。
HM0是指由400mL水中的15g干燥的栽培的菌丝体材料、3g豌豆蛋白和5％甘油制成的掺合样品。
HM25：使5g干燥的栽培的菌丝体材料、125mL水、125mL含1.5％聚酰胺表氯醇树脂(PAE树脂，来自Solenis的Polycup 9200)的40mM磷酸盐缓冲液(pH＝7)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸正方形。一个在105℃下加热持续5分钟(标记：HM25_5min)并且一个在105℃下加热持续10分钟(标记：HM25_10)。
HM1-3-1：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的50mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫。在105℃下加热所述垫持续5min；在放入所述垫之后，烘箱耗时5min达到105℃。接着，将一个垫浸泡于5％甘油中持续10分钟并且在通风橱中干燥，另一个垫原样进行湿抗张测试。
HM1-3-2：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的50mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、2.5g来自的皮革胶和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫并且在105℃下加热所述垫持续5min；在放入所述垫之后，烘箱耗时5min达到105℃。接着，将一个垫浸泡于5％甘油中持续10分钟并且在通风橱中干燥，另一个垫原样进行湿抗张测试。
HM1-3-3：使15g栽培的菌丝体材料、400mL含1.5％PAE的50mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和3g豌豆蛋白掺合在一起。在干燥之后，在均质化菌丝体板的外部形成盐晶体。制成一个6×6英寸垫并且在105℃下加热持续5min；在放入所述垫之后，烘箱耗时5min达到105℃。接着，将所述垫浸泡于5％甘油中持续10分钟并且在通风橱中干燥。
HM1-3-4：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫；将所述垫倾入2×2英寸模具中并且接着在两个造纸筛网之间单向地用烤销辊轧。所述销的取向平行于矩形板的较长边。
HM1-3-5：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含3.0％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫。在105℃下加热这些垫持续5min；在放入所述垫之后，烘箱耗时5min达到105℃。
HM1-3-6：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、2.5g来自的皮革胶和1g豌豆蛋白掺合在一起。将棉纺织品支架(支架2)并入两个2×2英寸垫的中央。在等待5分钟使烘箱达到105℃之后，在105℃下将一个板加压至1公吨持续2min，另一板在105℃下加热持续5min。使用1.54mm隔片来限制对所述板加压的程度。
HM1-3-7：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、5g来自的皮革胶和1g豌豆蛋白掺合在一起。将棉纺织品支架(支架2)并入两个2×2英寸垫的中央。在等待5分钟使烘箱达到105℃之后，在105℃下将一个板加压至1公吨持续2min，另一板在105℃下加热持续5min。使用1.54mm隔片来限制对所述板加压的程度。
HM1-3-8：使5g栽培的菌丝体材料和125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)掺合在一起。制成两个2×2英寸垫。在105℃下加热这些垫持续5min；在放入所述垫之后，烘箱耗时5min达到105℃。
HM1-3-9：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫。在105℃下在1公吨下对这些垫加压持续2分钟至1.45mm高度。
HM1-3-10：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。将纺织品支架(支架2)并入一个2×2英寸垫中。在干燥的栽培的菌丝体材料中涂布所述支架，前一天已经在稀浆液中将所述材料倾至所述支架上并且使其干燥。接着在105℃下在1公吨压力下将所述板加压至1.5mm持续2min。
HM1-3-11：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫。用Weldwood接触胶合剂涂布所述垫和具有1/8英寸孔的棉纺织品支架(支架)并且在室温下用烧杯中的2L水加压持续2.5h。接着，在105℃下在1公吨压力下将所述材料加压至2.54mm持续4min。
HM1-3-12：使2.5g栽培的菌丝体材料、62.5mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和0.5g豌豆蛋白掺合在一起。将造纸支架(支架3，黑色，非纺织品，塑料)并入一个2×2英寸垫中。接着在105℃下在1公吨压力下将所述板加压至1.5mm持续2min。
HM1-3-13：使2.5g栽培的菌丝体材料、62.5mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和0.5g豌豆蛋白掺合在一起。制成一个2×2英寸垫，其内部并入支架4，前一晚已经将菌丝体浆液倾至所述支架4上。接着在105℃下在1公吨压力下将所述板加压至1.5mm持续2min。
HM1-3-14：使2.5g栽培的菌丝体材料、62.5mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和0.5g豌豆蛋白掺合在一起。内部并入一个具有清洁支架4的2×2英寸垫。接着在105℃下在1公吨压力下将所述板加压至1.5mm持续2min。
HM1-3-15：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)和1g豌豆蛋白掺合在一起。制成两个2×2英寸垫。用来自Springfield LeatherCompany的皮革粘胶涂布所述垫和具有1/8英寸孔的棉纺织品支架(支架4)并且在室温下用烧杯中的2L水加压持续2.5h。接着，在105℃下在1公吨压力下将所述材料加压至2.54mm持续4min。
HM1-4-1：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、1g豌豆蛋白、1g氧化铁(III)黑或1g钴蓝和5％甘油掺合在一起。内部并入棉纺织品支架(支架4)。制成两个2×2英寸垫。在105℃下在1公吨压力下对这些垫加压并且加热持续2min。
HM1-4-2：使5g栽培的菌丝体材料、125mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、1g豌豆蛋白、0.125g棕色酸性染料和5％甘油掺合在一起。内部并入棉纺织品支架(支架4)。制成两个2×2英寸垫。在105℃下在1公吨压力下对这些垫加压并且加热持续2min。
HM1-4-3：使15g栽培的菌丝体材料、400mL含1.5％PAE的25mM磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)、3g豌豆蛋白、5g氧化铁(III)黑和5％甘油掺合在一起。制成两个6×6英寸垫。在105℃下在1公吨压力下对这些垫加压并且加热持续2min。
HM1-4-4：与HM1-4-3相同。
HM1-4-5：与HM1-4-3和HM1-4-4相同，除了8g来自的皮革胶也掺合在一起。
HM3：使15g干燥的栽培的菌丝体材料、500-600mL水和3g豌豆蛋白(Nutribiotic)掺合在一起。添加3.75g BDF TG，用刮刀混合，将一半模具倾入6×6英寸模具中，将预湿润的支架1加压至所述材料中，并且将所述材料的另一半倾入所述模具中。孵育所述混合物持续30min，接着加压至1/4"厚，并且干燥。将这一样品切成两半，并且将3g环氧化大豆油摩擦至一半样品中。接着在120℃下在1公吨压力下对所述样品进行热压持续2min。
HM22：使15g干燥的栽培的菌丝体材料、550mL水和3g豌豆蛋白掺合在一起。通过钩针刺针术将一条纱布(支架1)并入内部。支架1未均匀地放置于所述材料的中间。
湿抗张测试
根据ASTM D638协议执行用于复合菌丝体材料的抗张测试的标准测试方法。使样品在65±2％RH下适应24小时。在一些实施方案中，样品在测试之前在室温下浸泡于水中持续1小时。使用ASTM标准模(诸如ASTM D638 IV型狗骨)来冲压样品。测量各样品的厚度、宽度和质量。接着在来自Zwick的通用测试机(zwikiLine Materials Testing Machine Z5.0TH)上运行适当抗张测试方法。
裂缝撕裂测试
根据ISO 3377-2协议，使用来自Zwick的通用测试系统执行用于复合菌丝体材料的裂缝撕裂测试的标准测试方法。使样品在65±2％RH下适应24h。在一些实施方案中，样品在测试之前在室温下在65％相对湿度下平衡持续16h。使用ISO 3377-2模切下具有中心裂缝的1”×2”样本。测量各样本的厚度和质量。接着在来自Zwick的通用机械测试仪上运行适当裂缝撕裂测试方法。
菌丝体材料的牵伸
通过沿方向手动牵伸材料薄片来对准菌丝体菌丝。施加于所述材料的牵伸力不超过断裂力。
扫描电子显微术(SEM)成像和傅立叶变换(FT)分析
扫描电子显微术(SEM)使用聚焦电子束通过二次电子评估材料的形态。所述电子束以光栅图案进行扫描，以在1mm与10nm之间或10X与100,000X放大率之间的比例下收集显微照片。所述SEM方法使用低真空(1至10托)，避免了对生物样品进行脱水或溅射涂布的需要。
接着将SEM显微照片剪裁为正方形大小并且使用傅立叶变换(FT)进行分析。图像的FT代表变化的量值(即，强度)、频率和相角的复指数的总和。所得频域揭露随所述角变化的图像周期性。因为对准的纤维引起与纤维轴正交的周期性，所以使用所述频域对优先纤维对准进行定量。接着将极坐标频域图像转换为笛卡尔坐标以提取方位角分布的型态。接着使所述方位角分布与高斯峰拟合以计算半峰全幅值和最大角位置。
偏振傅立叶变换红外(FTIR)光谱
使用傅立叶变换红外(FTIR)光谱来评估复合菌丝体材料的二级和三级结构。视实施方案而定，可以使用在不同波数(cm-1)下的FTIR光谱来评估存在于菌丝体菌丝的甲壳质中的不同化学功能。发现对应于N-乙酰基的甲基变形模式的波数为约1410cm-1，而发现醚振动模式为约950cm-1。
在衰减全反射模式下，红外光束在内部反射组件内部进行内部反射。光吸收是由界面处渐逝波的衰减引起的。
在偏振FTIR中，光与s(垂直于反射平面)一起偏振。样品沿偏振光s矢量(0度)或垂线(90度)倾斜地定位。在0和90度处的吸光度比率定义了双色比(R)，由此可能计算二阶勒让德参数<P2>＝(R-1)/(R-2)。
实施例1：复合菌丝体材料的抗张特性
如以下结果所示，通过并入粘合剂(诸如交联剂聚酰胺-表氯醇(PAE))和任选的纺织品支架，急剧地改进了所述材料的湿抗张强度和撕裂强度。PAE是传统上用于造纸工业的交联剂，但也发现于香肠肠衣中。较坚硬纺织品支架在复合菌丝体材料中的表现优于不太坚硬、更具弹性的支架。不意图受任何特定理论束缚，主张不太坚硬的支架在并入至所述材料中时最终不承受任何负载。另外，与较坚硬支架相比，不太坚硬的支架在断裂时更有可能分层。水基乳胶粘着剂在强度和塑性变形方面均对所述材料提供进一步益处。
在包括PAE的一些样品中，复合菌丝体材料具有与完整栽培的菌丝体材料相比较高的湿抗张强度和较高的裂缝撕裂。在具有PAE的一些样品中，复合菌丝体材料具有与完整栽培的菌丝体材料相比较低的断裂伸长率(塑性变形)。
添加粘合剂
表1描绘多种复合菌丝体材料的湿抗张强度(MPa)、初始模数(MPa)和断裂伸长率(％)。
表1
添加粘合剂(诸如PAE或聚氨基甲酸酯)并且在一些样品中添加纺织品支架，急剧地改进了复合菌丝体材料的抗张特性。湿抗张强度从0.11MPa增加至至少0.86MPa，并且高达7.38MPa。初始模数从1.97MPa增加至至少3.48MPa，并且高达96.98MPa。断裂伸长率从8.20％增加至至少10.39％，并且高达278.5％。所述复合菌丝体材料的厚度介于0.5mm至3.5mm范围内。打乱的菌丝体材料的子网络大小(例如长度)介于0.5mm至2mm范围内。
PAE交联
豌豆蛋白的存在不影响PAE交联。样品HM1-3-8与1.5％PAE交联并且无豌豆蛋白(表2)。PAE浓度从1.5％增加至3％不会显著增加湿抗张强度(表2)。图2说明经热压的含有PAE和支架3的菌丝体板(HM1-3-12)(虚线)和经热压的含有PAE和支架4的菌丝体板(HM1-3-13)(实线)的应力-应变曲线。
表2描绘多种复合菌丝体材料的湿抗张强度(MPa)、初始模数(MPa)和断裂伸长率(％)。制备样品，从而比较板中在1.5％干重百分比下的PAE交联样品与在3％干重百分比下的PAE交联样品，并且比较PAE+豌豆蛋白交联样品与在豌豆蛋白不存在下交联的样品。
表2
添加剂强化
乳胶粘着剂(皮革胶)改进湿抗张强度和断裂伸长率并且不影响PAE交联菌丝体的能力(表3)。
表3描绘多种复合菌丝体材料的湿抗张强度(MPa)、初始模数(MPa)和断裂伸长率(％)，从而比较在胶不存在下PAE交联的菌丝体样品与在胶存在下PAE交联的菌丝体样品。
表3
样品HM1-4-1至HM1-4-5包括染料、增塑剂和支架，并且均经加压至约1.4mm。
热压
在105℃下热压样品而非在烘箱中在105℃下使样品交联会导致湿抗张强度的两倍增加(表4)。
表4描绘多种复合菌丝体材料的湿抗张强度(MPa)、初始模数(MPa)和断裂伸长率(％)。制备样品，从而比较在105℃下经热压的样品(HM1-3-9p)与在烘箱中在105℃下交联的样品。
表4
并入支撑材料
并入的支撑材料增加复合菌丝体材料的湿抗张强度，其中较坚硬支撑材料(诸如支架)与不太坚硬支撑材料相比产生较高初始模数。在一些样品中，并入的支撑材料使过热加压的PAE样品的湿抗张强度增加约2至5倍。图3显示并入本文所用的复合菌丝体材料内部的不同支撑材料。从左至右，图3描绘具有略小于1/16英寸的孔的纱布支架(支架1)；具有小于1/32英寸的孔的棉纺织品支架(支架2)；具有1/16英寸大小的孔的非纺织品支架(支架3)；和具有1/8英寸大小的大孔的棉纺织品支架(支架4)。图4描绘在湿抗张测试之后具有Weldwood粘着剂的支架4。
表5描绘本文中所使用的四种支架的示例性机械特性。机械特性是在Zwick系统上测试的。
表5
n＝？ 样品 抗张强度(MPa) 初始模数(MPa) 断裂伸长率(％)
1 支架1 7.32 3.44 20.6
1 支架2 2.53 0.1 49
1 支架3 51.7 1110 4.96
1 支架4 8.7 2.32 31.1
并入的支撑材料增加一种或多种复合菌丝体材料样品的湿抗张强度，其中较坚硬支撑材料(诸如支架)在打乱的菌丝体断裂之前与不太坚硬支架相比承担较多负载(例如支架3，非纺织品，与棉纺织品支架2相比)。由于一种或多种复合菌丝体材料相对坚硬，断裂伸长率相当低，所以相对坚硬的支架证明在产生可以与牛皮革相当的抗张特性值方面更有效。需要支撑材料具有与复合菌丝体材料相比较高的初始模数并且任选地具有较低断裂伸长率，使得所述支架将最初承担来自任何张力的应变并且接着在复合菌丝体材料断裂之前断裂。
支架3(非纺织品支架)满足这些所需要求。支架2具有低初始模数和高断裂伸长率。支架4由天然材料(棉)制成并且具有适当抗张强度和初始模数。与支架1相比，撕裂支架4更加困难。
表6描绘具有和不具有并入的支撑材料(诸如支架)的加压的、交联复合菌丝体材料的机械特性。室内装饰皮革的机械特性用作比较。
表6
实施例2：复合菌丝体材料的裂缝撕裂强度
将复合菌丝体材料的裂缝撕裂强度与完整栽培的菌丝体材料的裂缝撕裂强度进行比较。
表7描绘多种复合菌丝体材料的裂缝撕裂强度(N)和厚度(mm)。
表7
多种复合菌丝体材料的裂缝撕裂强度介于约7N至约50N范围内。图5描绘多种复合菌丝体材料的裂缝撕裂对厚度的图，包括加压的样品(HM1-4-3和HM1-1-11_120p)和未加压样品。加压的样品的裂缝撕裂强度远强于未加压样品的裂缝撕裂强度。HM1-4-3在1.5％PAE存在下加压并且HM1-1-11_120p在环氧化大豆油存在下加压。在PAE不存在下未加压样品的裂缝撕裂强度与厚度呈线性关系。
实施例3：来自无柄灵芝的菌丝体菌丝的对准
接着，通过在一个或多个方向以物理方式对准分枝菌丝来打乱栽培的菌丝体材料或复合菌丝体材料。图6示出应力-应变曲线，所述曲线绘制全厚度牵伸应力随对准的菌丝体的应变而变的图。在牵伸至最大伸长率之前，应变循环以10％增量从10％完成至80％。当所述分枝菌丝团经对准时，测量所述力。所述曲线说明比例极限，随后为发生颈缩时所处的曲线中的最大值。
表8描绘图6中所说明的全厚度牵伸的牵伸最大对准应力和伸长范围。
表8
图7A和图7B示出在牵伸之前(图7A)和在牵伸之后(图7B)的菌丝体菌丝的SEM显微照片。在这一实施方案中，纤维沿应力方向对准。薄层包括三个连续层。
图8示出在牵伸之前(黑色正方形)和在牵伸之后(灰色圆)的菌丝体SEM图像的傅立叶变换图。所述图说明随纤维对准角而变的标准化灰度(％)。图9示出对准的菌丝体菌丝连同偏振(0度)和垂直于偏振(90度)的偏振FTIR光谱。显示纯甲壳质的光谱作为比较。图10示出针对非对准和对准的菌丝体菌丝的随波数而变的二阶勒让德参数(<P2>)。所述图证明在特定频率下存在菌丝的对准。图11A和图11B示出在150X(图11A)和500X(图11B)放大率下用聚氨基甲酸酯热熔粘着剂粘合的两个对准的菌丝体薄层的SEM显微照片。测量所述层的表面。图12A和图12B示出在干燥状态(图12A)和湿润状态(图12B)下在65％RH下适应之后测试的对准的菌丝体和用聚氨基甲酸酯热熔粘着剂粘合的对准的菌丝体的应力-应变曲线。
表9描绘在65％相对湿度(RH)下适应之后和在一小时水浸没之后测试的对准的菌丝体和用聚氨基甲酸酯(PU)热熔粘着剂粘合的对准的菌丝体的抗张特性。
表9
针对湿抗张强度测量复合菌丝体材料的干抗张强度。例如，经牵伸菌丝体PU层合物产生5.750MPa至8.804MPa的干抗张强度和3.298MPa至4.549MPa的湿抗张强度。观察到初始模数由于润湿而下降。如与粘合的层合物相比，同样存在针对非粘合层合物发生的值的较大降低。在不具有聚氨基甲酸酯的经牵伸的菌丝体薄层样品中，粘合剂不存在不会改变抗张强度。另外，使用聚氨基甲酸酯会产生在湿润时具有四倍强度的材料。不意图受任何特定理论束缚，抗张强度特性可取决于菌丝的特定操纵类型。
实施例4：复合菌丝体材料的水力缠结
在掺合机中打乱用于所述材料的组分并且所得浆液至少包括栽培的菌丝体材料和水。水在菌丝体浆液中在约750-1000psi下经引导通过具有约50微米直径的孔。将所述菌丝体浆液浸没于包括一种或多种粘合剂的溶液中。不意图受任何特定理论束缚，提出所述复合菌丝体材料的一团或多团分枝菌丝经由水力缠结有效地缠结，从而导致效能的某些机械特性改进，例如湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。结果包括于本文中，例如实施例15。
实施例5：用加工溶液渗透所述菌丝体材料
菌丝体板是由缠结的菌丝制成的多孔材料。所述菌丝缠结以形成3D网络，所述3D网络含有在菌丝结构之间的开孔，如图15所示。这些菌丝的孔直径可以在数百纳米至数微米之间。当制作菌丝体材料时，使用可使菌丝体菌丝粘结在一起的化合物可以是有益的，这有助于改进菌丝体材料的结构完整性和层合。然而，所述化合物也必须能够渗透所述菌丝体材料以便有效地充当材料粘结剂。
根据ASTM标准F316-03，使用毛细管流动孔径仪(Porous Materials Inc.,IthacaNY)来表征菌丝体材料内部的孔径分布。图16示出大多数孔直径落入0.36与0.84微米之间的范围内，其中在0.72与0.78微米之间具有极高孔径分布的尖峰。最大孔径大约为2.2微米，如由起泡点所测定，所述起泡点是检测到第一连续气泡时所处的压力。因此，具有超过这一范围的粒径的溶液可由菌丝体材料表面保留或阻断并且将不会渗透至所述菌丝体材料的中心。
含羞草单宁、加脂剂和染料溶液粒径
接着，测定多种加工溶液的粒径。使用Malvern Zetasizer Nano-S来测量所选择的溶液和乳液中的粒径。这一设备可测量在0.1纳米与5微米之间的粒子。示例性溶液包括含羞草单宁、加脂剂和染料。含羞草单宁5％水溶液的粒径在图17中示出并且加脂剂5wt％水溶液(Trupon DVX:Truposol LEX＝3:1)的粒径在图18中示出。
在含羞草单宁溶液中，大多数粒子是在100nm与1μm之间，而在加脂剂溶液中，大多数粒子是在50与500nm之间。因此，预期含羞草单宁和加脂剂粒子渗透通过所述菌丝体材料。
阿拉伯胶、单宁和加脂剂溶液粒径
阿拉伯胶是由硬化树液组成的天然胶并且可用作粘结剂材料，被视为用于菌丝体治疗的候选物。然而，用材料加工阿拉伯胶显示仅发生表面浸渍。对阿拉伯胶溶液中的粒径分布的测量显示，阿拉伯胶在水溶液中的粒径相对较大，有可能导致粒子通过菌丝体过滤并且位于菌丝体表面处，从而产生硬皮表面层。显示阿拉伯胶在10％wt/wt水溶液中的粒径(图19)，和具有单宁和加脂剂的阿拉伯胶(10％wt/wt)在硬皮溶液中的粒径(图20)。
阿拉伯胶水溶液粒子介于1μm与超过5μm之间范围内(图19)。由于Malvern设备测量小于5μm的粒子，在图表的右边缘处的峰被截断。出乎意料的是，阿拉伯胶/单宁/加脂剂组合溶液不具有在50nm与1000nm之间的粒子，如将由含羞草单宁和加脂剂的粒子所预期。反而，在阿拉伯胶信号峰旁边观察到在约2μm处的峰。由于加脂剂为软化油、表面活性剂、消泡剂和其他成分的混合物，添加含有大量羟基的含羞草单宁和阿拉伯胶可能影响表面能。在此类溶液中，这可改变粒径，尤其胶束粒径。
聚合物溶液粒径
还评估了多种自交联共聚物的粒径。乙酸乙烯酯-丙烯酸系物和乙酸乙烯酯-乙烯是可以与菌丝体材料和本身粘结的自交联聚合物，并且因此充当粘结剂和交联剂两者。另外的粒径测试结果显示来自不同制造商的乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)具有与乳液中10倍不同的胶束粒径(0.23μm对2.2μm)。图21示出10wt％2833乳液(Celanese)的粒径分布。图22示出VAE S-10乳液(US Adhesive)的粒径分布。因此，即使相似聚合物溶液也显示粒径范围，视制造商来源而定。
实施例6：用交联剂和阿拉伯胶粘结剂处理菌丝体
PAE和APS交联剂
研究聚合物交联剂PAE和APS以改进菌丝体材料的机械强度。这些交联剂用于交联菌丝体菌丝并且可与另外的聚合物粘结剂(诸如阿拉伯胶或乳胶)一起使用。所用交联剂为聚酰胺表氯醇(PAE)和过硫酸铵(APS)。聚酰胺表氯醇树脂是具有氮杂环丁烷鎓基团的水溶性、阳离子树脂，其可用于交联具有羧基的多糖(诸如纤维素)。
由APS分解产生的阴离子自由基可交联含有羟基的聚合物链。菌丝体主要由多糖构成，所述多糖在其侧链上具有多个羟基。
PAE交联剂
关于PAE样品，制备水中的四种10％(w/w)菌丝体浆液的两个集合。在各集合中，两个样品与PAE混合至最终1.5％(w/w)PAE浓度，一个样品与PAE混合至最终3％(w/w)PAE浓度，并且一个样品不与PAE混合，作为对照。使所得混合物静置10分钟，过滤并且加压至0.25英寸垫中，接着在室温下干燥。在105℃下加热对照样品、一个1.5％PAE样品和3％PAE样品持续10分钟。另一1.5％PAE样品保持未经热处理。一个样品集合经测试为干燥，并且另一者是湿润的。接着在ZwickiLine材料测试机Z5.0上执行ISO 3377-2双边缘撕裂、ASTM D2209抗张和ASTM D4704切口撕裂测试，以测定如与仅加热的对照样品相比，各PAE处理的样品的相对强度。
PAE交联样品的抗张强度结果在图23中示出。在湿润和干燥条件下，3％PAE和热处理样品具有最高应力强度并且1.5％PAE和热处理样品具有第二高应力强度。在湿润条件下，1.5％PAE和无热样品具有第三高强度，而在干燥条件下，1.5％PAE和无热样品与仅加热样品具有相似强度。因此，添加PAE并且加热样品会以浓度依赖性方式增加菌丝体材料的强度，并且PAE交联的完全有效性需要热应用。添加PAE并且加热以使菌丝体材料交联会改进菌丝体板的机械质量。
APS交联剂
关于APS样品，将干燥的菌丝体垫浸泡于过硫酸铵于去离子水或磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)中的1％(w/w)溶液中，并且在轻微搅拌下达到80℃持续3.5小时。在去离子水中冲洗所得垫并且在40℃下干燥持续3小时。接着在ZwickiLine材料测试机Z5.0上执行ISO3377-2双边缘撕裂、ASTM D2209抗张和ASTM D4704切口撕裂测试，以测定与对照样品相对的相对强度。
撕裂和抗张强度测试的结果在表13和表14中示出。
表13.湿抗张强度、初始模数和断裂伸长率。
表14.裂缝撕裂测试
如与对照样品相比，APS处理的样品具有显著增加的湿抗张强度、初始模数、伸长率和裂缝撕裂强度。因此，添加APS以使菌丝体材料交联会改进菌丝体板的机械质量。
阿拉伯胶和乳胶或APS
还研究阿拉伯胶改进菌丝体的机械强度的能力。另外，添加过硫酸铵(APS)以使阿拉伯胶和菌丝体交联。
测试菌丝体和阿拉伯胶的三个样品。在前两者中，使用3％wt/wt和5％wt/wt APS:阿拉伯胶质量使阿拉伯胶(AEP Colloids Division,Sarcom Inc)交联。在第三个样品中，使乳胶与阿拉伯胶以30:70比率混合。乳胶含有具有不饱和C＝C键的单体并且可自聚合和/或交联。样品还用含羞草单宁和加脂剂处理。
表15提供样品和处理条件的细节。
通过浸泡于溶液中持续1分钟，接着进行辊轧步骤来加工所有三个样品。浸泡和辊轧循环执行四次。在对流烘箱中在90℃下干燥已加工菌丝体板持续2小时。从烘箱中取出所述板，并且在通风橱中在室温下干燥过夜。切割板并且使用HitachiTM-3030Plus环境扫描电子显微镜在15kV的加速电压下使横截面成像。
在具有乳胶的阿拉伯胶的横截面SEM图像中，可在已加工菌丝体板的两个表面上观察到两个致密层(图24)。阿拉伯胶粘结剂从表面渗透大约100至150μm。
图25示出阿拉伯胶和乳胶处理的样品具有与阿拉伯胶和APS处理的样品相似的刚度，并且其均比仅用加脂剂处理的菌丝体板(2.5％w/w于水溶液中)略微更坚硬，如通过较高挠曲模数所指示。较高挠曲模数指示所述材料的刚度增加并且柔性降低。这一刚度增加可由阿拉伯胶/乳胶处理的样品上的较致密表面层引起，所述表面层在SEM图像中已观察到。数据针对未处理样品的单位样品厚度标准化，所述厚度通过力除以厚度来计算，具有N/mm的单位。
阿拉伯胶和APS处理的菌丝体板的标准化裂缝撕裂最大强度略微高于未处理板(图26)。阿拉伯胶和乳胶处理的板显示显著高于阿拉伯胶和APS处理的样品的裂缝撕裂强度。乳胶处理的菌丝体样品显示高裂缝撕裂强度，指示粘结剂混合物中的30％乳胶有助于改进裂缝撕裂强度。然而，阿拉伯胶和乳胶具有溶液粒子的低渗透和所述材料中的增加的挠曲模数。
实施例7：用自交联聚合物粘结剂改进菌丝体机械特性
用聚合物粘结剂乳液渗透菌丝体材料
用含有多种浓度的聚合物乳液粘结剂的溶液孵育菌丝体垫，以评估对机械特性的影响。乙酸乙烯酯-乙烯和乙酸乙烯酯-丙烯酸系物为自交联共聚物。所述共聚物可充当粘结剂聚合物并且粘结于菌丝体材料和/或本身，从而允许单个分子充当粘结剂和交联剂两者。
首先，根据表17中所述的组成制备含有植物单宁、加脂剂和染料的水溶液。用于制备所述溶液的水量是输入菌丝体样品质量的20倍。
接着将粘结剂添加至所述溶液中以实现特定粘结剂固体含量。粘结剂和用于各粘结剂的浓度范围描述于表18中。Tear mender乳胶用作对照。
1天然橡胶乳胶的玻璃转变温度为-70℃。
2近似玻璃转变温度。
将干燥菌丝体样品浸没于各溶液中持续一分钟，并且接着传递通过辊以迫使所述溶液通过所述材料。重复浸泡和辊轧过程，直至所述样品看来用溶液均匀地达到饱和。在环境条件下干燥样品并且接着经压延辊轧至1.3-1.7mm的最终厚度。在加工之前和之后记录样品质量以测定相对于其起始质量和最终菌丝体含量的质量改变。
关于一些实验，省略单宁、加脂剂和染料以了解单独粘结剂浓度对最终样品中的质量吸收的影响。图27示出样品的菌丝体含量，其随浸渍有天然橡胶乳胶(Tear Mender)和S-10乙酸乙烯酯-乙烯的样品的溶液中的粘结剂浓度而变。
如图27所示，最终样品中的粘结剂吸收与溶液中的粘结剂浓度成比例并且与样品中的最终菌丝体含量成反比例。因此，图27中的最终样品中的菌丝体含量降低以及粘结剂溶液浓度增加表明最终样品总质量更多地包含粘结剂。因此，为了实现所需的最终菌丝体含量，可根据所示出的关系调节溶液中的粘结剂浓度。
用扫描电子显微术(SEM)检查经浸渍的菌丝体样品的表面和内部，以定性评估浸渍的程度。使用Hitachi TM-3030Plus环境扫描电子显微镜在15kV的加速电压下执行SEM。图图30示出未处理的菌丝体样品和浸渍有天然橡胶乳胶或S-10乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的代表性扫描电子显微照片。如图30所示，与未处理样品中的菌丝之间的空洞空间(图a和e)相比，粘结剂S-10乙酸乙烯酯-乙烯和天然橡胶乳胶有效浸渍至菌丝体网络中，如通过横截面和撕裂表面中的经填充空隙(图b、c、d、f)所证明。
机械特性的评估
为了评估粘结剂浸渍的菌丝体样品的抗分层性，根据ASTM D1876，使用具有500N荷重元的Zwick Proline通用测试系统执行T-剥离测试。在测试之前，使样品在65％相对湿度下适应，直至其质量稳定在0.25wt％内持续一小时。
图28示出浸渍有Tear mender天然橡胶乳胶的菌丝体样品的最大T-剥离力。图29示出浸渍有一个浓度范围内的S-10乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的最大T-剥离力。点表示个别T-剥离测试。关于这些样品，省略加脂剂、染料和单宁。
为了评估粘结剂浸渍的菌丝体样品的抗裂缝撕裂性，根据ISO3377-2使用Zwickiline通用测试系统执行裂缝撕裂测试。在测试之前，使样品在65％相对湿度下适应，直至其质量稳定在0.25wt％内持续一小时。图31示出浸渍有多种浓度的多种粘结剂的样品针对样品厚度标准化的裂缝撕裂最大力。具体说来，所述最大力除以样品厚度，单位为N/mm
图32示出浸渍有在相同粘结剂浓度下的2833乙酸乙烯酯-丙烯酸系物或Dur-O-Set Elite 22乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的最大T-剥离力。浸渍有在相同粘结剂浓度下的2833乙酸乙烯酯-丙烯酸系物或Dur-O-Set Elite 22乙酸乙烯酯-乙烯的菌丝体样品的最大T-剥离力。点表示个别T-剥离测试。菱形表示平均最大T-剥离力的上和下95％置信区间。
如图31和图32所示，菌丝体的抗分层性可受用于浸渍的粘结剂的选择和其浓度影响。一般来说，关于所研究的两种粘结剂，经浸渍样品的平均最大T-剥离力大于未浸渍样品。
因此，菌丝体的抗裂缝撕裂性可受用于浸渍的粘结剂的选择和其浓度影响。
实施例8：改进菌丝体渗透效率的加工方法
声波处理辅助的溶液渗透过程，具有任选的加热
声波处理是帮助溶液浸润的机械方法，并且因此可以使浸渍过程更有效。将菌丝体板(湿润或干燥)浸泡于具有加工溶液(“硬皮”溶液，例如染料、加脂剂和/或单宁溶液，和任选的粘结剂)的袋中并且用辊辊轧以帮助所述溶液渗透所述菌丝体材料。接着，在浴声波器中或用探针声波器对装袋的菌丝体材料和加工溶液进行声波处理。再次在加工溶液中辊轧所述菌丝体材料，从溶液中取出，并且干燥。最后通过另外的辊轧以机械方式软化菌丝体，以使所述材料光滑和软化。
为了研究声波处理的有效性，使用代表不同粘度水平的三种溶液：低粘度硬皮溶液、具有7wt％乳胶的中等粘度硬皮溶液和具有10wt％阿拉伯胶的高粘度硬皮溶液。单独水用作基线对照。将对照样品浸泡于测试溶液中持续24小时。在浴声波器中进行声波处理。从干燥完整菌丝体板至干燥之后的浸润板的样品重量改变在图33中示出。如与单独浸泡相比，用低、中等和高粘度硬皮溶液对菌丝体板进行声波处理会导致菌丝体板重量的显著增加。具有7％wt乳胶的中等粘度硬皮溶液导致重量最大增加。因此，声波处理改进了所测试的各溶液条件下加工溶液的渗透。
也可以使用具有加热功能的改进型声波浴，因为(1)加热的溶液帮助粒子由于布朗运动而更快地移动；(2)加热的溶液同时增强菌丝体材料，和(3)在声波浴中直接地对加工溶液中的菌丝体进行声波处理可跳过装袋步骤。
声波处理和穿孔渗透
研究菌丝体材料的机械穿孔以确定其是否改进溶液渗透，例如通过创建全厚度微通道。评估两种刺入介质：针和水。也可以使用空气刺入。关于针刺方法，使用具有3mm针长(穿孔深度)的辊。关于水穿孔方法，使用具有50μm直径喷丝嘴的高压水。除了机械穿孔步骤以外，还使用声波处理。使如表17中所述的具有5％阿拉伯胶浓度的硬皮溶液的重量改变百分比与仅使用声波处理的单独硬皮溶液进行比较。在浸泡之前和在浸泡之后对菌丝体板称重，并且最终板的重量增加是显示为起始板重量的重量改变百分率。
图34示出如与仅声波处理相比，在用针穿孔方法穿孔和经声波处理的样品中，粘结剂渗透的菌丝体板的重量改变百分率。图35示出如与仅声波处理相比，在用水穿孔方法穿孔和经声波处理的样品中，粘结剂渗透的菌丝体板的重量改变百分率。发现菌丝体板表面上的机械穿孔改进针对含有阿拉伯胶的溶液的溶液浸润。
真空辅助溶液渗透
由于菌丝体板的高孔隙率(高达95vol％)，在溶液浸润之前使用真空来去除空气。这允许测定真空压实多孔菌丝体板的能力，以便最小化空气体积并且通过真空力增加溶液转移。由溶液槽、单侧模具、真空袋、溶液收集器和真空泵构建真空机器设置。在真空下用多种溶液孵育板，从真空中取出并且使其干燥，并且接着以机械方式软化。
使用代表不同粘度水平的三种溶液：如表17中所述的硬皮溶液(低粘度)、具有7wt％乳胶的硬皮溶液(中等粘度)和具有10wt％冷溶性淀粉A的硬皮溶液(高粘度)(Cargill,USA)。在浸泡于硬皮溶液中之前和在浸泡之后对菌丝体板称重，并且最终板的重量增加是显示为起始板重量的重量改变百分率。
从干燥完整菌丝体板至干燥之后的浸润板的样品重量改变说明于图36中。真空辅助浸润过程的有效性取决于真空条件，如由较高真空度所示，导致具有7wt％乳胶样品的硬皮溶液中的较高样品重量增加。
实施例9：用粘结剂和粘着剂层合菌丝体材料
除了改进菌丝体材料的内部粘合强度以外，粘结剂也可用作粘着剂以构建基于菌丝体的复合物。使用粘结剂和粘着剂的层合可用于制造具有改进的机械特性的菌丝体材料。
也可以通过添加纺织粗布来改进菌丝体材料的裂缝撕裂和抗张特性，而不牺牲所述材料的柔性。视所用纺织粗布(例如织物或塑料粗布)的类型而定，可随意调节裂缝撕裂和抗张特性以匹配给定规格。可以通过使用粘着剂或粘结剂(诸如乳胶)将粗布添加至菌丝体材料的背面，也可使其层合于两层之间。
层合和粗布
首先如实施例7中所述制备菌丝体样品。简单说来，根据表17中所述的组成制备含有植物单宁、加脂剂和染料的水溶液并且如先前所述浸泡并且辊轧菌丝体材料。在干燥之后，通过将Tear Mender天然橡胶乳胶的薄层展布于两个菌丝体样品的表面上来层合样品，加压在一起，并且接着传递通过辊以改进粘合并且去除过量溶液。这产生层合的双层菌丝体材料。在一些样品中，纺织粗布是层合于两层之间。将一片经切割成与硬皮样品相同大小的纺织粗布材料放置于两个样品之间，接着使所述层合物传递通过辊。在测试之前，使样品在环境条件下干燥持续96小时。
如先前所述测试裂缝撕裂力。图37示出用和未用粗布层合的菌丝体样品的最大裂缝撕裂力。还测试了仅菌丝体的层合双层和具有乳胶的菌丝体双层。在乳胶中涂布的粗布作为对照进行测试。点表示个别裂缝撕裂测试。菱形表示平均最大裂缝撕裂力的上和下95％置信区间。
如图37所示，可使用层合大体上增加菌丝体复合物的最大裂缝撕裂力。各另外的层合步骤(加倍和加压、添加乳胶层、添加粗布)均增加撕裂所述材料所需的裂缝撕裂力。
图38示出针对多种菌丝体样品和复合物的代表性裂缝撕裂力行程曲线：单层菌丝体样品；同时测试的两层菌丝体；使用天然橡胶乳胶层合的两层菌丝体；使用天然橡胶乳胶层合的两层菌丝体，其间具有纺织粗布。
图37和图38示出，虽然单独层合是一种制造更高强度材料的有用方法，但在层合期间并入纺织粗布提供优于单独层合的两个优势。首先，最大力可增加至粗布的最大力，而非依赖于单独菌丝体和粘着剂的强度。其次，粗布抑制通过所述材料的撕裂传播，如通过在屈服点之后的力的连续峰可见，所述连续峰是由于粗布纱的连续加载和破裂而引起的。相反，在未用粗布层合的样品中，撕裂传播不受抑制地进行，直至菌丝体完全被撕裂为止。
为了构建另一类型的基于菌丝体的复合物，与如实施例7中所述的溶液渗透过程并行地，通过在第一个浸泡周期之后将两个菌丝体样品以及一层乳胶加压在一起，并且用粘着在一起的样品完成所述过程的剩余部分来执行层合。如实施例7中所述来制备未层合样品(单层+胶乳)；将单片菌丝体材料浸泡于含有乳胶tear mender作为粘结剂的硬皮溶液中，并且通过意式压面机进行辊轧，其中总计4个浸泡和辊轧循环。
图39示出并行地层合并且经浸渍的菌丝体样品的最大裂缝撕裂力，与未层合(单层+乳胶)和未浸渍(单层)样品进行比较。与未层合和未浸渍样品相比，双层和乳胶层合的样品具有较高裂缝撕裂力。点表示个别裂缝撕裂测试。菱形表示平均最大裂缝撕裂力的上和下95％置信区间。因此，通过与浸渍过程并行地执行的层合过程，而非作为独立过程执行层合，可实现改进的抗裂缝撕裂性。
除了改进抗撕裂性以外，也可选择所述复合物的设计和加工以调整所述材料的柔性。如先前在以上实施例7和实施例8中所述来制备“粗布+乳胶粘结”样品和“粗布+乳胶粘着”样品。“粗布+乳胶粘结”是指在层合/结成硬皮过程期间添加粗布的过程。“粗布+乳胶粘着”是指在结成硬皮过程完成并且样品干燥之后添加粗布的过程。如先前在实施例6中所述，用10％阿拉伯胶和3％APS制备阿拉伯胶和APS样品。为了制备具有粗布的半硬皮样品，首先将干燥菌丝体样品切割成大约0.5英寸厚，并且接着用如表17中所述的硬皮溶液浸渍，使用实施例7中所述的相同浸泡和辊轧过程，但不添加粘结剂。
为了测量挠曲初始模数，样品根据ASTM D790经受三点弯曲测试，但其中应变速率从1％/min增加至10％/min。图40示出具有乳胶的双层、具有粗布和乳胶的双层、用阿拉伯胶和APS处理的双层和一侧粘着有粗布的单层的挠曲模数。制成用阿拉伯胶和APS样品处理的双层，其中取菌丝体单层，将其纵切成两半，并且接着使两半层合在一起。如图40所示，可选择不同材料设计和加工方法以将挠曲初始模数调整一个数量级，这可用于设计具有变化的手感和美感的产品。在这种情况下，所述材料的柔性是基于所述材料是用乳胶乳液浸渍抑或用阿拉伯胶溶液浸渍；乳胶粘结剂在所述材料的整个厚度中进行浸渍抑或仅用作粘结剂；并且通过控制输入菌丝体材料的厚度来控制的。作为比较，使用A1和A2牛皮手袋样品。具有乳胶的双层在约110MPa下最坚硬，而粘着有粗布的单层在约15MPa下具有与A1手袋皮革基准的挠曲模数相似的挠曲模数。因此，可选择层合、粘结剂和粗布的选择，以提供所得材料的更大抗撕裂性或更大或更小柔性。
菌丝体材料的热压
可通过添加粘结剂以及通过热压来改进菌丝体材料的机械特性，诸如抗撕裂性和抗分层性。热压增加面密度并且将菌丝体菌丝融合在一起，这引起改进的机械特性。
用如表17中所述的硬皮溶液处理20mm厚菌丝体板，并且在70℃下热压持续2min以达到1.5mm板厚。在测试之前，使样品在65％相对湿度下适应持续24小时。在热压之前，也用0.5％S-10乙酸乙烯酯-乙烯孵育平行样品。根据ASTM D1876执行T-剥离测试并且根据ISO3377-2使用通用抗张测试仪测试裂缝撕裂特性。
如图41所示，通过热压来增加抗分层性(T-剥离最大力)。通过组合热压与S-10乙酸乙烯酯-乙烯粘结剂的添加来实现T-剥离最大力的进一步改进。
图42示出，热压显著地增加经处理的菌丝体板的裂缝撕裂最大力。热压和S-10乙酸乙烯酯-乙烯粘结剂的组合进一步改进抗撕裂性。
实施例10：用增塑剂处理菌丝体材料
加脂剂、织物软化剂或山梨醇
材料和方法
在用加脂剂、粘结剂和/或交联剂处理之后，测试数种不同类型的化学品以改进已加工的板的柔软度。还针对板机械强度的改变评估软化剂，因为机械强度的降低是不利的。
用硬皮溶液处理菌丝体板并且干燥，所述硬皮溶液含有总计2.5wt％加脂剂，其中Trupon DXV与Truposol LEX(Trumpler Gmbh)的比率为3:1。接着将干燥的板浸泡于去离子水中持续1分钟，接着传递通过具有间隙设置1的浸渍辊。重复浸泡和辊轧步骤8次，以确保菌丝体板完全湿润，并且确保去除任何可溶性碎片或化学品。接着，将表19中所示的多种增塑剂稀释于水中。
表19：水溶液中的增塑剂类型和浓度
*二乙氧基酯二甲基氯化铵(DEEDMAC)是Downy织物软化剂中的有效成分。
用200mL在表19中所示的增塑剂溶液处理样品持续约10min至1小时，视水的体积而定。仅用水孵育对照样品。在处理之后，使样品在环境条件下干燥持续24小时，接着在65％相对湿度(通过在给定温度下水蒸气的分压除以水的平衡蒸气压来计算)下适应过夜，接着进行机械测试。
结果
在所有经处理样品中，材料厚度是恒定的(图43)。还通过质量除以体积来评估经处理样品的最终密度。密度改变指示增塑剂吸收。如与其他样品相比，山梨醇2X样品具有较高最终密度，这可归因于溶液中的较高山梨醇浓度(图44)。
测定各样品的挠曲模数(图45)。如与仅水处理的菌丝体相比，所测试的所有增塑剂均引起相似范围的菌丝体板挠曲模数，和挠曲模数的显著降低。与加脂剂和山梨醇2x处理的样品相比，用Downy织物软化剂和山梨醇处理的样品具有略微较坚硬手感。山梨醇2X和加脂剂处理的样品具有相同手感。
还如先前所述测定经处理的板的裂缝撕裂。针对各板的最大裂缝处理强度在图46中示出。加脂剂在所有条件下均产生最低裂缝撕裂强度。山梨醇2X样品具有可以与未处理的菌丝体板相当的裂缝撕裂强度，即使所述板与加脂剂样品一样柔韧。最大裂缝撕裂力也针对各板的厚度标准化(图47)。如与原始最大强度力相比，标准化(通过力除以样品厚度，以N/mm为单位)的最大裂缝撕裂强度针对所述样品显示相同的撕裂强度趋势，指示在山梨醇2X样品中观察到的撕裂强度改进不仅仅归因于增加的材料厚度或密度。
Tween 20和Tween 80
山梨醇是糖醇，其可用作菌丝体板的增塑剂或软化剂，以降低挠曲模数，同时维持裂缝撕裂强度。聚山梨醇酯(Tween 20、Tween 80)是源于经脂肪酸酯化的乙氧基化脱水山梨醇(山梨醇的衍生物)的油状液体。聚山梨醇酯是具有多种充分理解的分子结构的非离子表面活性剂。评估聚山梨醇酯充当增塑剂的能力。
对未处理的菌丝体板预称重并且切割，以致各板具有相同3.2g干重。通过将0.5g或1.5g重量的Tween 20或Tween 80溶解于20ml DI水中来制备Tween 20和Tween 80溶液。Tween溶液的量和浓度显示于表20中。三滴食用色素也添加至所述溶液中，以帮助鉴别溶液渗透。
表20.增塑剂类型和量
将各板浸泡于去离子水中并且通过传递通过具有间隙设置1的浸渍辊进行压缩。重复浸泡和辊轧步骤总计9次，以确保菌丝体板完全湿润并且确保去除任何可溶性碎片或化学品。接着在通风橱内部在环境条件下干燥菌丝体板过夜。
关于增塑剂溶液处理，在Tween溶液中手动按摩经压缩并且干燥的菌丝体板。通过观察菌丝体板内部的食物色素水平并且按摩所述板直至颜色渗透通过切开的横截面来测定溶液渗透。使样品在通风橱中干燥过夜。所有样品均在测试之前在65％RH下适应过夜。
结果
图48示出增塑剂处理之后的样品厚度。图49示出增塑剂处理之后的样品密度。还示出先前所述的加脂剂、Downy和山梨醇处理的样品的比较厚度和密度。如与对照样品相比，Tween增塑剂不改变菌丝体材料的厚度(图48)。然而，如与对照样品相比，Tween 20和Tween 80以剂量依赖性方式增加样品的密度(图49)。增加Tween 20或Tween 80的浓度会导致样品密度的可相当增加，如通过与0.5g经处理的样品相比1.5g经处理的样品的较高密度可见。
图50示出针对各样品的最高挠曲模数。图51示出针对各样品的平均挠曲模数。还示出先前所述的加脂剂、Downy和山梨醇处理的样品的比较挠曲模数。Tween表面活性剂具有塑化效应，如通过挠曲总模数和平均模数的降低可见(图50和图51)。Tween挠曲模数绝对值是处于与加脂剂和山梨醇相似的范围内。然而，增塑剂浓度不影响挠曲模数。Tween 20和Tween 80的两种浓度均产生相似挠曲模数，不过25mg/ml(0.5g)Tween 20样品具有所测量的挠曲模数的较大标准偏差。
图52示出针对各样品的最高裂缝撕裂强度。图53示出针对各样品的标准化裂缝撕裂强度。还示出先前所述的加脂剂、Downy和山梨醇处理的样品的比较挠曲模数。水对照样品也示出与先前对照样品相比较低的裂缝撕裂强度，这可归因于不同应用方法，或由于起始板的不均匀性。所述裂缝撕裂强度看来并未通过聚山梨醇酯溶液处理而显著降低，或受Tween类型或Tween浓度影响。0.5g Tween进入3.2g菌丝体板中(约15.1％重量浸吸)可以是足够的。
还评估tween处理的样品的表面颜色均匀度(数据未示出)。颜色是归因于Tween溶液中所包括的食用染料。用Tween处理的样品具有更均匀着色，即使在干燥和适应之后。因此，使用Tween作为表面活性剂可用于改进菌丝体材料中的液体渗透和染料匀染度。
间赤藻糖醇和加脂剂含量
将菌丝体板切割成3”×5”大小。将各板浸泡于水中并且通过传递通过具有间隙设置1的浸渍辊进行压缩。重复浸泡和辊轧步骤总计5次。接着在对流烘箱中在40℃下干燥菌丝体板过夜。
使用两种不同增塑剂应用方法。增塑剂溶液描述于表21中。使用常规浸泡和辊轧方法来处理加脂剂对照(经100ml 2.5％w/w加脂剂水溶液处理)和间赤藻糖醇样品。所用加脂剂的量是基于先前实施例。在具有加脂剂的平行样品中，对加脂剂预称重至菌丝体板重量的15％或30％，稀释于少量水(4倍板重量)中，并且使用轻轻手动按摩应用于菌丝体板上。在增塑剂应用之后，在通风橱中在环境条件下干燥菌丝体板过夜。在增塑剂应用之前和之后对所有菌丝体样品称重，使得可能测定归因于增塑剂渗透的板重量增加的百分率。表21提供板起始和结束重量，和所计算的归因于增塑剂吸收的重量增加百分比。
表21.增塑剂类型和溶液浓度
处理描述 溶液浓度
水对照 无处理
加脂剂2.5％ DXV:LEX＝3:1，2.5％于100ml水溶液中
间赤藻糖醇 5％于100ml水溶液中
加脂剂15％ DXV:LEX＝3:1，0.45g稀释于12ml水中
加脂剂30％ DXV:LEX＝3:1，0.83g稀释于11ml水中
表22.增塑剂类型和板重量增加百分比
描述 处理前重量(g) 处理后重量(g) 板重量增加(％)
加脂剂2.5％ 2.89 3.18 7.75
5％间赤藻糖醇 3.05 3.45 13.01
加脂剂15％ 3.02 3.41 13.00
加脂剂30％ 2.75 3.47 26.13
2.5％加脂剂浓度导致菌丝体板的7.75％板重量增加。用5％间赤藻糖醇处理的菌丝体板具有13％重量增加。关于通过按摩应用的15％和30％加脂剂样品，两个板的质量几乎增加相等百分率(分别为13％和26％)，表明大多数加脂剂基质被吸收至菌丝体板中并且仅在加工期间具有少量损失。
测试菌丝体板的挠曲模数并且在图54中示出。菌丝体板中的加脂剂含量从8％增加至13％会显著地降低挠曲模数(参见2.5％加脂剂样品的板重量增加％，与显示于表22中的15％加脂剂样品相比)。还感觉加脂剂15％样品比加脂剂对照样品更柔软。加脂剂30％样品具有与加脂剂15％样品相比略微更柔软的手感。然而，两个样品的挠曲模数几乎一致，指示15％加脂剂样品中的13％加脂剂吸收是足够的。因此，另外的加脂剂加载可能不改进材料柔软度。
间赤藻糖醇溶液(5％)处理也降低挠曲模数，但不如加脂剂有效(图54)。使用5％赤藻糖醇的浸泡和辊轧处理显示与2.5％加脂剂溶液处理相似的挠曲模数。
实施例11：酸性染料和反应性染料
在针对抗撕裂性和柔软度进行处理之后，对菌丝体板染色以使其着色。先前染料开发使用酸性染料对菌丝体板着色。酸性染料充分渗透至菌丝体板中。然而，酸性染料在所述菌丝体板中的色固性无法令人满意，因此研究替代染料。已知反应性染料与含有羟基的纤维素和多糖反应并且形成共价键，从而产生优选色固性。针对菌丝体材料中的色固性测试Jacquard Procion MX棕色反应性染料并且与Acid Brown 14染料进行比较。
关于酸性染料染色过程，制备酸性染料(诸如Acid Brown M(TCI AmericaTM,C.I.Acid Brown 14)或Lanasyn Black(C.I.Acid Black 194)、植物丹宁和加脂剂的水溶液并且如先前所述经由四轮浸泡和辊轧应用于菌丝体材料。用甲酸或乙酸制备pH 3.15溶液。将所述板浸泡于酸性溶液中并且辊轧3次持续1分钟，接着浸泡于新鲜pH 3.15固定溶液中持续1小时。用水冲洗所述板并且在通风橱中干燥。
关于反应性染料染色过程，制备小于10g/L反应性染料(Jacquard Procion MX)和5-100g/L NaCl的水溶液并且如先前所述经由四轮浸泡持续30min和辊轧应用于菌丝体材料。碳酸钠以20g/L的最终浓度添加至所述溶液中并且所述板经历六轮10分钟浸泡/辊轧循环持续总计1小时。用水冲洗所述板并且辊轧四次并且在通风橱中干燥。用酸性染料处理两个菌丝体样品并且用反应性染料处理三个菌丝体样品。将所述五个样品中的每一者均切割成小切片并且浸泡于水中持续大约一小时。重复所述浸泡步骤，直至在视觉上几乎观察不到染料沥出至浸泡溶液中。关于酸性染料样品，这需要五个浸泡步骤并且关于反应性染料样品，这需要三个浸泡步骤。在各浸泡步骤之后收集水并且使用全可见光谱(360-740nm)来测量所述溶液的UV/vis吸光度以评估样品的颜色。图55A-E示出在水中进行五轮进行性浸泡之后，含有从染色的菌丝体样品中沥出的染料的水的最大吸光度。左侧两个样品是用酸性染料染色的菌丝体，右侧三个样品是用反应性染料染色的菌丝体。图55A示出在1轮浸泡之后的吸光度。图55B示出在2轮浸泡之后的吸光度。图55C示出在3轮浸泡之后的吸光度。图55D示出在4轮浸泡之后的吸光度。图55E示出在5轮浸泡之后的吸光度。
接着空气干燥经洗涤的菌丝体的小切片以观察剩余多少颜色。酸性染料样品损失大部分颜色，而反应性染料样品针对多轮洗涤充分保留颜色(数据未显示)。与酸性染料相比，反应性染料处理的菌丝体板具有好得多的色固性。
实施例12：菌丝体材料的硬皮溶液优化
还优化加工溶液(“硬皮溶液”)以制造出合格质量的材料用于下游整理程序。
表23提供变量的列表、所测试的范围和关于变量的注释
将来自5个不同批次的菌丝体材料板用于测试中。收集各原始起始样品的长度、宽度、厚度和质量。因此，湿密度和起始厚度可能用作用于最终分析的另外的输入变量。通过制备染料、植物单宁、加脂剂、豌豆蛋白和TG于水中的水溶液来加工各样品。使用甲酸或乙酸将所述溶液的pH调节至3.5、5.5或7。将所述菌丝体材料浸泡于硬皮溶液中持续1分钟，接着传递通过意式压面机4或10次。接着在40℃下孵育经浸泡和辊轧的板持续0、4或18小时并且干燥。
针对以下特性评估成品板：裂缝撕裂强度(机械测试-最大撕裂力，标准化撕裂强度)；染料渗透，经由视觉分级1-5；色固性，使用电子摩擦脱色评估仪(SDLAtlas Company,USA)，分级1-5；和表面颜色分析，使用灯箱和ImageJ灰度评级。
结果
板起始厚度或密度对裂缝撕裂强度具有最大影响。图56示出如与所述板的起始厚度(cm)相比的裂缝撕裂最大力。图57示出如与所述板的最终厚度(cm)相比的裂缝撕裂最大力。较厚起始或最终板具有较高的裂缝撕裂最大力。
浸泡溶液pH也具有最明显的影响之一，因为其影响所述样品的最终着色和染料渗透。图58示出如与浸泡pH相比的着色平均值，较低着色值指示较深颜色。图59示出如与浸泡pH相比的染料渗透。图60示出如与浸泡pH相比的色固性。
所观察到的主要趋势是：较高起始密度导致较高最终密度；较高起始厚度导致较高最终厚度；辊设置影响最终厚度，因为宽辊轧隔片导致较厚最终材料；较高起始厚度导致较高最大撕裂力；低pH导致较差染料渗透；较多豌豆蛋白导致较浅着色。
所观察到的另外的轻微趋势是：TG增加最终密度；辊设置影响最大撕裂力和标准化撕裂力，因为以较小辊间距加工的材料导致较低撕裂力；较长孵育导致较高标准化撕裂强度；较多豌豆蛋白或TG导致较差染料渗透；较高溶液温度导致较高染料渗透；并且较高pH导致较高色固性。
因此，起始材料中的较高厚度和/或密度导致较高裂缝撕裂强度。例如，为了实现20N的产品规格，示例性起始板应为至少3.4cm厚。然而，如果产品规格力较高，那么简单地增加板厚度可能不会导致优良的裂缝撕裂特性。因此，应探索另外的技术，诸如复合物(例如，添加支架、粗布、粘着剂等)或改进的生长结构，诸如水力缠结。
另外，低pH溶液在豌豆蛋白和TG存在下不利地影响所述板。因此，如果使用低pH固定步骤，那么其应为单独步骤。
实施例13：用Elite-plus粘结剂和其他添加剂处理菌丝体材料
具有Elite-plus粘结剂的菌丝体材料的机械特性
材料和方法
以机械方式将27与35g之间的干燥的菌丝体打碎成小方块。添加1.5-1.75L水，并且使用低剪切旋转掺合机打乱浆液。接着使所述浆液脱水，之后再分散于另外1.5-1.75L水中。使其第二次脱水，之后再分散于另外1.5-1.75L水中。将规定量的Dur-o-Set ElitePlus(Celanese Emulsions,U.S.A)添加至浆液分散液中并且混合至均匀。接着将所得浆液湿式布层于定型布上并且脱水以形成板。在对流烘箱中在45℃下干燥这个板。将所得板放置于7.5-15％加脂剂溶液中并且使其浸泡持续30分钟。再次在对流烘箱中在45℃下干燥所述板并且提交用于测试。
结果
测试一系列不同的皮革产品并且平均剥离力从2.5N/cm变化至大于23N/cm。
表24提供针对不同皮革样品的平均剥离力的列表。
皮革样品 平均剥离力(N/cm)
1 2.5
2 14
3 >23
表25提供使用Elite-Plus粘结剂的样品的机械数据。
图61示出平均剥离力(N/cm)针对粘结剂估计值(％)的二元拟合。随着粘结剂的浓度增加，平均最大剥离力也增加。所述板还经受Taber测试。例如，板P1015在Taber磨擦下使用1000g砝码和CS-10磨盘经历7000次循环。所述样品显示均匀磨损，其中质量损失约为6％。粘结剂样品还经受得住Bally flex的30,000个循环，具有最少破裂或损坏迹象。
表26提供使用Elite-Plus粘结剂的样品的干抗张强度数据。
具有Elite-22粘结剂和蕉麻纤维的菌丝体材料的机械特性
材料和方法
通过浸泡持续20-30sec使干燥和打乱的菌丝体在具有7.5％(1:3LEX:DXV)加脂剂溶液的10％Elite 22中结成硬皮并且添加蕉麻纤维，之后传递通过意式压面机。执行浸泡和意式压面机4次，并且在烘箱中在113℉下干燥菌丝体持续4-5小时并且在80℃下热压持续1min以使表面光滑。在测试之前，使菌丝体在湿度室中在50％水分含量下适应过夜。
结果
样品经由上述程序结成硬皮。样品的裂缝撕裂随着样品中的蕉麻纤维的百分率增加而增加。图62说明具有多种浓度的蕉麻纤维的样品的标准力值。
表27提供具有蕉麻纤维的多种样品的厚度和裂缝撕裂数据。
实施例14：用其他添加剂处理菌丝体材料
APS、EDC、高碘酸钠、离子液体和PAE树脂
研究过硫酸铵(APS)、乙基-3(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)、高碘酸钠、离子液体和PAE树脂以改进菌丝体材料的机械强度。这些交联剂用于使菌丝体菌丝交联并且可以与另外的聚合物粘结剂一起使用。热压也用于一些实验中。根据实施例6中所述的方法用APS交联剂处理菌丝体垫。
材料和方法
APS交联剂
关于APS样品，将干燥的菌丝体垫浸泡于过硫酸铵于去离子水或磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)中的1％(w/w)溶液中，并且在轻微搅拌下使其达到80℃持续3.5小时。在某些样品中，还添加木质素于去离子水中的1％(w/w)溶液。在去离子水中冲洗所得垫并且在40℃下干燥持续3小时。接着在ZwickiLine材料测试机Z5.0上执行ISO 3377-2双边缘撕裂、ASTMD2209抗张和ASTM D4704切口撕裂测试，以测定与对照样品相对的相对强度。
APS交联剂+热压
关于APS样品，将具有或不具有粘结剂的干燥的菌丝体垫浸泡于过硫酸铵于去离子水中的1％(w/w)溶液中，并且在轻微搅拌下使其达到80℃持续1小时。接着将所述垫转移至80℃热压机中，其中将所述垫加压至1.4-2.0mm持续2.5小时。在去离子水中冲洗所得垫并且在40℃下干燥持续3小时。接着在ZwickiLine材料测试机Z5.0上执行ISO 3377-2双边缘撕裂、ASTM D2209抗张和ASTM D4704切口撕裂测试，以测定与对照样品相对的相对强度。
EDC交联剂
在室温下在缓冲pH 5.5、7.4、8.3或9.5下将具有或不具有粘结剂的干燥的菌丝体垫浸泡于1-乙基-3(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺于去离子水中的1％(w/w)溶液中持续六小时。在某些样品中，还添加木质素于去离子水中的1％(w/w)溶液。在去离子水中冲洗所得垫并且在40℃下干燥持续3小时。接着在ZwickiLine材料测试机Z5.0上执行ISO 3377-2双边缘撕裂、ASTM D2209抗张和ASTM D4704切口撕裂测试，以测定与对照样品相对的相对强度。
高碘酸钠
将干燥的菌丝体垫浸泡于高碘酸钠于去离子水中的1％(w/w)溶液中。使所述溶液达到80℃持续2小时，接着冲洗并且在40℃下干燥持续3小时。接着在ZwickiLine材料测试机Z5.0上执行ASTM D2209抗张测试，以测定与对照样品相对的相对强度。
离子液体
在室温下将干燥的菌丝体垫浸泡于离子液体溶液中持续5min至16小时。接着在80℃下对所述样品加压持续5min。接着经由ASTM D2209执行湿抗张测试。
PAE树脂
在105℃下加热所述样品持续5分钟或10分钟。所述样品处于pH＝5(HM24)或pH＝7(HM25)下。
结果
机械特性测试的结果在图63、图64、图65、图66、表28和表29中示出。
表28.初始模数、湿抗张强度和断裂伸长率。
如与对照样品相比，经处理样品具有显著增加的湿抗张强度、初始模数。因此，添加APS以使菌丝体材料交联会改进菌丝体板的机械质量。
表29.湿抗张强度和断裂伸长率。
如与对照样品相比，高碘酸钠和EDC处理的样品具有显著增加的湿抗张强度。因此，添加高碘酸钠和/或EDC以使菌丝体材料交联会改进菌丝体板的至少一种机械参数。
图65示出如与对照样品相比离子液体处理的样品的抗张强度结果。IL-P0.75mm-16h指示在室温下将所述样品浸泡于离子液体中持续16小时并且接着在80℃下加压至0.75mm持续5min。关于交联样品，断裂伸长率约为50％。
图66示出如与对照样品相比PAE树脂处理的样品的抗张强度结果。HM18_105不含PAE树脂，但其确实具有环氧化大豆油并且在105℃下加热持续4小时，指示单独热处理不会引起增加的湿抗张强度。
实施例15：菌丝体材料的层合、粗布添加、热压和水力缠结
材料和方法
浆液制备
通过使用Blendtec Pro 800掺合机在自来水中掺合干菌丝体来制备菌丝体浆液。所述浆液的浓度介于0.5-2.5w/v％范围内，视所述实验而定。掺合菌丝体以制造均匀浆液，典型地在设置5下持续90秒。在掺合之后，在500微米筛子上筛分所述浆液以去除细粒和可溶性组分。经筛分的菌丝体接着再悬浮返回1w/v％，手动搅拌以分散，并且再进行两次筛分/再悬浮。在最终再悬浮之后，添加DI水中的十二烷基硫酸钠(SDS)溶液并且在设置5下掺合所述浆液持续10秒以产生泡沫。所述浆液中的十二烷基硫酸钠的最终浓度典型地为0.002w/v％。泡沫保持被俘获于所述浆液中并且帮助在湿式布层之后在网中产生孔隙。
湿式布层
构建实验室规模的湿式布层装置以由浆液制造网。所述装置由附接至4L真空烧瓶的150mm直径布氏漏斗组成，所述布氏漏斗内衬有定型布。将所述真空烧瓶附接至真空泵(Vacuubrand VARIO PC 3001 Select)，所述真空泵允许以1托的精度控制真空设置点。所述真空泵与所述烧瓶之间的三通阀控制所述烧瓶是处于真空下抑或向大气排气。通过将浆液倾入所述布氏漏斗中并且随后在确定真空度(典型地为600托)下真空过滤，直至观察不到更多水从所述漏斗中滴下(典型地为90秒)而实现湿式布层。所得网具有在75-80wt％之间的水分含量。接着从定型布手动剥离所述网并且在对流下在45℃下干燥，直至其质量达到稳定状态(典型地为数小时)。
结成硬皮
使用行星式离心混合机(THINKY ARE-400TWIN)来制备具有粘结剂乳液和加脂剂的硬皮溶液，其典型组成如表30中所列出。100ml溶液足以执行在如上文所述的150mm直径布氏漏斗上形成的单一网的浸渍。
表30.用于浸渍的硬皮溶液组成。
组分 浓度(wt％)
DUR-O-SET Elite 22VAE 10(基于粘结剂乳液固体含量)
Trupon DXV加脂剂 5.625
Truposol LEX加脂剂 1.875
水 余下
为了执行浸渍，将干燥的网浸没于硬皮溶液中持续至少1分钟以使其湿润，并且接着在具有大约2mm间距的两个辊之间传递以去除空气并且迫使溶液通过所述材料。重复所述浸没和辊轧过程，直至所述网用硬皮溶液均匀地达到饱和，典型地进行4次迭代。其后，在对流下在45℃下干燥硬皮，直至其质量达到稳定状态(典型地为数小时)。
层合
可能并行地执行层合、粗布并入和热压以压缩所述材料并且使表面光滑。为了使两个结成硬皮的网层合在一起，首先使用刷子或辊将DUR-O-SET Elite 22VAE的薄层涂覆于各网的一侧。以湿基计，典型涂覆为大约9mg/cm2。在涂覆之后，使粘结剂暴露于环境条件持续约30秒，在此期间粘结剂变粘。接着在80℃下使用手动热压机(Carver 4120)将所述网加压在一起(粘结剂侧向内)持续1分钟至介于1-3mm范围内的最终厚度(通过在压机平板之间放置垫片来控制)。粗布可能通过在加压之前将粗布放置于两个网之间而并入所述材料中(典型地为95gsm编织棉)。在加压之后，在对流下在45℃下干燥所述层合物，直至其质量达到稳定状态(典型地为数小时)，以在固化之前从粘结剂中去除残留水。
固化
DUR-O-SET Elite 22VAE含有自交联的N-羟甲基丙烯酰胺侧链，一旦发生交联，所述链会增加聚合物的初始模数、极限抗张强度和耐水性(尤其在水性染色过程期间可能遇到的高温下)。在固化硬皮或层合物之前，干燥所述样品以去除残留水，从而防止膨胀蒸气使所述材料分层。通过将所述样品放置于90与135℃之间的烘箱中持续0.5至1小时来实现固化。
水力缠结
根据实施例4中所述的方法执行菌丝体网的水力缠结。用50微米水射流以1000psi使样品进行水力缠结。在垂直和水平方向中以多次传递使各样品进行水力缠结。
结果
粗布在菌丝体材料中的效应
典型样品的机械特性在表31中示出。注意，这些样品是用粗布构建的。通过样品的质量除以样品面积来计算面积密度。通过样品的质量除以如根据ASTM D1813所测量的样品厚度与样品面积的乘积来计算表观体积密度。
表31.典型样品的机械效能和尺寸特性。
热压对菌丝体材料的影响
在环境温度或高于环境温度下对菌丝体材料执行加压以控制最终厚度和表面粗糙度，其又影响下游操作，诸如整理和压花以及最终产品的柔性和手感。
为了研究加压时间、温度和压力对所述材料的最终厚度的影响，根据上述过程制备样品，但无固化步骤，并且接着在如表32中所示的时间-温度-压力参数空间中的不同点处对所述样品加压。所述材料在加压之前的厚度为2.2±0.1mm。在加压之前和之后根据ASTM D1813测量所述材料的厚度。
表32.针对热压实验研究的时间-温度-压力参数空间。
因素 水平
加压时间(s) 5、60
加压温度(℃) 22、50、80
加压压力(MPa) 0.34、1.7
图67示出，加压温度对最终厚度具有最大影响，并且加压时间和压力具有可相当量值的较小效应量。表面粗糙度定性地与最终厚度成正比。这一模型的结果可能用于调整如下游操作所需的材料的最终厚度。
湿式布层过程参数对网孔隙率的影响
所述网的孔隙率影响数种下游特性，诸如面积和体积密度、可压缩性、柔性、全厚度强度和用溶液浸渍的能力。因此，了解哪些因素影响网孔隙率并且加以控制有助于调整中间材料的行为和最终产物的特性。
为了研究浆液体积、浓度和真空处理对网孔隙率的影响，如这一实施例所述制备浆液，但省略筛分步骤、再悬浮步骤和十二烷基硫酸钠的添加。接着使用实验室规模成网装置在表33中所述的参数空间中的多个点处对所述浆液进行湿式布层。在如先前所述干燥之后，使用解剖刀切割所述网的样品，使得可能通过扫描电子显微术观察网横截面。扫描电子显微术使用HitachiTM3030Plus扫描电子显微镜在15kV的加速电压下执行。
表33.为测定湿式布层参数对网孔隙率的影响而研究的参数空间。
因素 水平
浆液体积(L) 0.5、1
浆液浓度(w/v％) 1、2.5
真空设置点(托) 35、600
图68示出在表33中所述的参数空间中在多个点处制造的网的代表性扫描电子显微照片，以及其相应面积密度。所研究的因素与所述网的厚度、定性孔隙率和定性可压缩性之间的关系概述于表34中。
表34.所研究的湿式布层参数与所得网的厚度、孔隙率和可压缩性之间的关系。
这一实验的结果一般可用于调整所述材料的厚度、孔隙率和可压缩性，其又影响下游加工和最终特性。
向浆液中添加发泡剂也可用于调整所述网的孔隙率。为了研究发泡剂的效应，如这一实施例中所述以相同浓度(0.75w/v％)制备浆液，其中0.05wt％十二烷基硫酸钠(SDS)掺合或未掺合至所述浆液中。接着，如这一实施例中所述，但在450托的真空设置点下，使用实验室规模的湿式布层装置对浆液进行湿式布层。图69示出两个网的扫描电子显微照片和其相应尺寸数据。
向浆液中添加发泡剂(诸如SDS)显著增加孔隙率并且降低所述网的表观体积密度。通过将SDS添加至浆液中并且随后掺合，所产生的泡沫被俘获于浆液中并且在脱水和干燥之后产生另外的孔隙率。
原位粘结剂添加
表35.这个表显示湿部Elite-Plus硬皮数据。这个表证明基于湿式布层期间真空的存在或不存在以及化学消泡剂的存在或不存在，网体积密度如何改变。网体积密度的这一改变会影响T-剥离强度。
表35.成网期间的原位粘结剂添加。
除了在浆液中添加粘结剂溶液或用粘结剂溶液浸渍干网以外，成网期间的原位粘结剂添加是用于粘结剂并入的另一方法。与其他方法相比这种方法的一可能优势是所需粘结剂的量可较少。相对于干浸渍的可能优势包括在浸渍之前不必首先干燥所述网，并且所述材料中的粘结剂负载可得到较好控制并且不受所述粘结剂渗透干网的能力限制。调整最终材料中的粘结剂含量会影响所述材料的机械效能以及其手感和其他美学特性。
为了研究原位粘结剂添加过程参数的效应，首先如这一实施例中所述制备浆液。接着通过在布氏漏斗杆与真空烧瓶之间增加阀来修改实验室规模湿式布层装置，使得可能控制从浆液中排出的液体体积。通过使DUR-O-SET Elite 22VAE与水混合以获得2.5或5wt％的最终固体含量来制备粘结剂溶液。接着在经修改装置中对浆液进行湿式布层，同时使粘结剂溶液添加之前从浆液中去除的水的量、所添加的粘结剂溶液的量和所添加的粘结剂溶液的浓度变化。在粘结剂添加和真空过滤完成之后，干燥所述网并且记录相对于输入菌丝体质量的质量吸收。此外，使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)半定量地评估粘结剂:菌丝体比率，所述比率随所述材料针对体积-浓度参数空间中的各点的Z位置(全厚度方向)而变。使用配备有金刚石ATR组件的Bruker Alpha II衰减全反射(ATR)FTIR执行FTIR。用解剖刀切割网样品并且将其顶部、底部和核心表面放置于所述仪器的内部反射组件(IRE)上。在30℃下通过以4cm-1分辨率对来自4000–600cm-1的32次扫描求平均值来记录光谱。接着在整个波数区内对光谱进行基线校正，并且由1760-1700cm-1(对应于DUR-O-SET Elite 22VAE中的乙酸酯基团的C＝O键)和1180-880cm-1(对应于糖类中的C-O键，被视为代表性菌丝体含量)绘制直线基线。接着对所述区域求积分并且报告峰面积的比率。
表36概述这一实验中研究的参数空间。
因素 水平
在应用粘结剂溶液之前从浆液中去除的水的量(ml) 300、600
所添加的粘结剂溶液的体积(ml) 100、200、400
粘结剂溶液的浓度(wt％) 2.5、5
图70示出一个模型，所述模型使干粘结网中的菌丝体的质量％与添加至所述网中的粘结剂溶液的体积和所述粘结剂溶液的浓度相关联。点表示个别测量值。曲线表示平均值并且阴影区域表示所述平均值的95％置信区间。R2＝0.97。质量％计算假设相对于输入菌丝体质量存在25wt％质量损失，这是归因于筛分操作期间的细粒和可溶性损失。
图71中所示的模型描述如何可以通过控制添加至所述网中的粘结剂溶液的量和那个溶液的浓度而将粘结网的粘结剂含量调整至所需值。在这一实验中，在粘结剂溶液添加之前从浆液中去除的水的量不会显著影响最终粘结剂含量。
图71示出一个模型，所述模型描述在浓度-体积-Z位置参数空间上的平均粘结剂:菌丝体峰面积比率。线和曲线表示各反应的平均值。阴影区域和误差棒表示平均值的95％置信区间。R2＝0.77。
图72示出对于低和高粘结剂添加体积来说，粘结剂:菌丝体峰比率随所述网中的Z位置而变。误差棒代表平均值的95％置信区间。粘结剂:菌丝体比率随所添加的粘结剂溶液的体积和浓度两者增加。所述模型还预测随着添加体积增加，收益会减少。此外，所述模型显示平均说来，粘结网的顶部(其中添加有粘结剂)具有与核心或底部相比较高的粘结剂含量。最后，所述模型显示在低粘结剂添加体积的情况下，在网的顶部与核心/底部之间的粘结剂含量的差异会加剧。确保粘结剂在所述材料的整个厚度上均匀分布有助于减轻内部分层。
水力缠结对菌丝体材料的影响
图73示出水力缠结对菌丝体网的湿抗张曲线的影响。湿抗张结果是在无粘结剂加脂剂或热压的情况下由菌丝体网测定。水力缠结降低菌丝体网的初始模数并且增加断裂伸长率。
实施例16：过程化学品和其对菌丝体材料的机械特性的影响
粘结剂Dur-O-set Elite 22固化条件
材料和方法
在已经进行水力缠结或作为“水刺布”的菌丝体网上进行实验。用粘结剂基线溶液10％Elite 22溶液处理水刺布，浸泡持续15分钟，用手压辊辊轧两次以去除水刺布内部的气泡，接着再浸泡持续15分钟。在粘结剂应用之后，在45℃下干燥水刺布过夜。在干燥水刺布之后，使用7.5wt％DXV/LEX溶液(3:1比率DXV:LEX)应用加脂剂，并且经历浸泡持续15分钟、一次手压辊轧和另一次浸泡持续15分钟。在加脂剂应用之后，再次在45℃下干燥水刺布过夜。接着在多种温度和时间条件下对水刺布进行后固化。
结果
固化测试的结果在图74、图75和表37中示出。
表37.固化实验的样品描述。
如图74所示，挠曲模数随着固化温度增加而增加，指示水刺布在固化期间变得较硬。当温度达到110℃持续30分钟或135℃持续15分钟时，平均挠曲模数变得稳定。
然而，如图75所示，裂缝撕裂强度随温度增加而增加，并且当在135℃下固化持续30分钟时达到最大值。之后，另外的固化温度导致裂缝撕裂强度的降低。Elite 22粘结剂在130℃以上固化(交联)，因此机械强度由此增加。机械结果表明，交联开始于110℃左右。当在135℃下固化超过30种混合物时，裂缝撕裂强度降低，其可归因于菌丝体材料本身的一些损坏。
在不同温度下固化的菌丝体材料的机械强度
材料和方法
样品C116、C133和C134是使用本文所述的方法产生的水刺布。各水刺布含有30％Tencel纤维(8mm长度)生物质，进行湿式布层和水力缠结。使用基线(浸泡-辊轧-浸泡)方法来使用10％Elite 22粘结剂溶液，接着在45℃下干燥各水刺布过夜。接着在135℃下固化样品C116持续2小时。在固化之后，对样品C116染色，添加加脂剂，并且干燥水刺布。首先对样品C133和C134染色，并且接着干燥。接着在135℃下固化样品C133持续2小时，随后添加加脂剂并且干燥水刺布。将加脂剂添加至样品C134中而不在135℃下固化，并且在添加加脂剂之后干燥水刺布。
结果
表38.在不同温度下固化的菌丝体材料的裂缝撕裂强度
样品ID 厚度(mm) 裂缝撕裂(N) 95％CI 测试数量
C116(135C) 2.6 21.3 ±2.02 6
C133(135C) 2.14 26.19 ±2.20 8
C134(70C) 2.06 15.52 ±1.95 8
在135℃下固化样品C116(图76)和C133(图77)，其显示与未固化样品C134(图78)相比显著较高的裂缝撕裂强度。然而，样品C116在染色期间遇到问题，已经在135℃下固化的粘结剂看来可能由反应性染料染色，在硬皮表面上留下不均匀染色图案。样品C133和C134不具有不均匀染色问题。如与样品C134相比，样品C133显示略微较多的颜色变化，但均匀地染色。建议具有粘结剂的菌丝体材料需要首先染色，接着在135℃下完全地固化。
使用声波处理和温热溶液浸泡的粘结剂应用
在进行湿式布层的菌丝体网上测试不同粘结剂应用方法以鉴别稳定状态粘结剂负载。
材料和方法
关于温热溶液浸泡方法，使网经受使用60℃水浴的浸泡-辊轧-浸泡方法，并且接着在60℃下对所述网进行声波处理。具体说来，将各网密封于具有10％Elite 22粘结剂溶液的Ziploc袋中，接着将所述Ziploc袋浸没于通过sous vide蒸煮器加热的60℃水浴中。加热所述网、粘结剂溶液和Ziploc袋持续1小时，并且在那一时间期间，每隔15分钟测量所述网的湿重以监测粘结剂溶液浸吸。在温热浸泡持续一小时之后，使用手压辊对所述网进行加压或辊轧，并且接着将气泡推出所述网。接着将所述网浸泡于水浴中的Ziploc袋中的温热粘结剂溶液中再持续数分钟，以达到稳定状态。
关于声波处理方法，直接地将粘结剂溶液放入超声波清洁器中，并且加热至60℃。接着在超声波处理下将所述网浸泡于60℃粘结剂溶液中。每隔15分钟测量所述网的湿重，并且在浸泡1小时之后辊轧所述网。
结果
图79示出使用声波处理和温热浸泡方法时，随时间推移在网上的粘结剂溶液浸吸。
在1.5小时加工之后，声波处理方法达到稳定状态，并且辊压不改变所述网的湿重，指示所述网中几乎不存在气泡。经历温热浸泡的网在辊轧之后增加湿重，指示较多气泡被挤出。然而，在辊轧并且浸泡再持续30分钟之后，所述两种方法达到相似的粘结剂负载。
表39.使用声波处理和温热浸泡方法时，菌丝体网的粘结剂浸吸。
实施例17：盐浓度和染料渗透
由制造商提供的反应性染料协议典型地要求在染色的衰竭期添加高浓度的硫酸钠(30-100g/L：较高浓度针对较深阴影)。这一盐添加极大地阻碍染料渗透至菌丝体湿式布层或水刺布中。另外，将碳酸钠添加至染浴中以便提高pH并且促进固定。制造商通常推荐在8-20g/L范围内的浓度。这一碳酸钠添加也可影响染料渗透。大约1g/L的浓度将pH提高至大约10，从而允许适当固定，而不阻止染料渗透。
硫酸钠浓度
在60℃下用2g/L Procion MX中蓝色染料和变化量的硫酸钠(0、25、50g/L)对三个水刺布样品染色持续2h。这些样品未经历固定或冲洗以便集中渗透至所述样品中的染料的量。如图80所示，增加的盐浓度导致较深表面颜色，但几乎完全阻止任何染料渗透。具有0g/L硫酸钠的水刺布样品产生良好渗透，但具有50g/L硫酸钠的样品产生不良渗透。较高浓度的硫酸钠导致不良染色的水刺布。
碳酸钠浓度
因为硫酸钠的浓度降低染料渗透，所以研究在固定期间降低碳酸钠浓度是否会影响固定和渗透。发现1g/L碳酸钠溶液具有pH 10，所述pH应在针对染料固定至纤维的适当范围内。接着在60℃下用2g/LNavy HF染料对两个水刺布样品染色持续90min并且接着在60℃下用0.5和1g/L碳酸钠固定持续60min。如图81(0.5g/L碳酸钠)和图82(1g/L碳酸钠)所示，这些样品具有良好渗透并且所述染料仍固定至基质。
染色温度和时间的影响
在22、40或60℃下用2g/LNavy HF染料对六个水刺布样品染色持续1小时或3小时并且接着通过添加1g/L碳酸钠进行固定。固定与染料耗尽同时在相同温度下进行。如图83所示，可定性地看出较长时间和较高温度导致表面上的较深颜色并且较长时间导致优选染料渗透。
另外，使用Konica Minolta CM-5进行定量测量。如图84所示，分光光度计在反射模式下显示相同趋势。在这些测量中，较低L*值对应于较深颜色。
粘结剂固化温度和时间的影响
将10wt％Elite 22粘结剂溶液应用于水刺布样品并且接着在染色之前在不同温度(70、90、110、130℃)和时间(15-45min)下固化。在60℃下用2g/LNavy HF染料对所述样品染色持续2h。如图85所示，在90℃和更高温度下固化导致水刺布的不良染色。这表明任何染色程序均应在最终固化操作之前进行。
本公开的另外的方面包括：
根据本公开的第一方面，一种复合菌丝体材料，包括：包括一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱；和粘合剂。
根据本公开的第二方面，方面1的复合菌丝体材料，其中所述栽培的菌丝体材料已经在固体基质上产生。
根据本公开的第三方面，方面1或2的复合菌丝体材料，其中所述栽培的菌丝体材料包括一团或多团打乱的分枝菌丝。
根据本公开的第四方面，方面1至3中任一者的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有0.1mm至5mm的长度。
根据本公开的第五方面，方面4的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有2mm长度。
根据本公开的第六方面，方面1至5中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包括支撑材料。
根据本公开的第七方面，方面6的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
根据本公开的第八方面，方面6的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料包括增强材料。
根据本公开的第九方面，方面8的复合菌丝体材料，其中所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
根据本公开的第十方面，方面6的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料包括基础材料。
根据本公开的第十一方面，方面10的复合菌丝体材料，其中所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
根据本公开的第十二方面，方面1至11中任一者的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纤维、编织纤维、非编织纤维、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
根据本公开的第十三方面，方面1至12中任一者的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝是通过机械作用被打乱。
根据本公开的第十四方面，方面13的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括掺合所述一团或多团分枝菌丝。
根据本公开的第十五方面，方面13的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以平行形式对准。
根据本公开的第十六方面，方面15的复合菌丝体材料，其中所述物理力为拉力。
根据本公开的第十七方面，方面15的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括沿一个或多个方向施加所述物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。
根据本公开的第十八方面，方面1至17中任一者的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。
根据本公开的第十九方面，方面18的复合菌丝体材料，其中所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的量的碱或其他化学剂接触。
根据本公开的第二十方面，方面19的复合菌丝体材料，其中所述碱包括碱性过氧化物。
根据本公开的第二十一方面，方面1至20中任一者的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂包括一个或多个反应性基团。
根据本公开的第二十二方面，方面21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。
根据本公开的第二十三方面，方面22的复合菌丝体材料，其中所述含活性氢的基团包含胺、羟基和羧基。
根据本公开的第二十四方面，方面1至23中任一者的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂包括粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。
根据本公开的第二十五方面，方面1至23中任一者的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂是选自由转谷氨酰胺酶、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
根据本公开的第二十六方面，方面1至23中任一者的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为PAE。
根据本公开的第二十七方面，方面26的复合菌丝体材料，其中所述PAE包括阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包括胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
根据本公开的第二十八方面，方面25的复合菌丝体材料，其中所述天然粘着剂包括基于天然乳胶的粘着剂。
根据本公开的第二十九方面，方面28的复合菌丝体材料，其中所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
根据本公开的第三十方面，方面1至29中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料包括一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
根据本公开的第三十一方面，方面30的复合菌丝体材料，其中所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
根据本公开的第三十二方面，方面31的复合菌丝体材料，其中所述植物来源为豌豆植物。
根据本公开的第三十三方面，方面31的复合菌丝体材料，其中所述植物来源为大豆植物。
根据本公开的第三十四方面，方面1至33中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包括染料。
根据本公开的第三十五方面，方面34的复合菌丝体材料，其中所述染料是选自包括酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料的组。
根据本公开的第三十六方面，方面34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大体上均匀的。
根据本公开的第三十七方面，方面34的复合菌丝体材料，其中所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
根据本公开的第三十八方面，方面1至37中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包括增塑剂。
根据本公开的第三十九方面，方面38的复合菌丝体材料，其中所述增塑剂是选自包括油、甘油、加脂剂、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油的组。
根据本公开的第四十方面，方面38的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料是柔性的。
根据本公开的第四十一方面，方面1至40中任一者的复合菌丝体材料，其中将外部元件应用于栽培的菌丝体材料。
根据本公开的第四十二方面，方面41的复合菌丝体材料，其中经由加热和/或加压来应用所述外部元件。
根据本公开的第四十三方面，方面1至42中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包括单宁。
根据本公开的第四十四方面，方面1至43中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包括整理剂。
根据本公开的第四十五方面，方面44的复合菌丝体材料，其中所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
根据本公开的第四十六方面，方面1至45中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料包括机械特性。
根据本公开的第四十七方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述机械特性包括湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
根据本公开的第四十八方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
根据本公开的第四十九方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
根据本公开的第五十方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
根据本公开的第五十一方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
根据本公开的第五十二方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
根据本公开的第五十三方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
根据本公开的第五十四方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
根据本公开的第五十五方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
根据本公开的第五十六方面，方面1至46中任一者的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
根据本公开的第五十七方面，方面1至56中任一者的复合菌丝体材料，其中使用传统造纸设备来制造所述复合菌丝体材料。
根据本公开的第五十八方面，一种制造复合菌丝体材料的方法，所述方法包括：产生包括一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；打乱包括所述一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；和向所述栽培的菌丝体材料中添加粘合剂；因此制造所述复合菌丝体材料。
根据本公开的第五十九方面，方面58的方法，其中所述产生包括在固体基质上产生栽培的菌丝体材料。
根据本公开的第六十方面，方面58或59的方法，其中所述栽培的菌丝体材料包括一团或多团打乱的分枝菌丝。
根据本公开的第六十一方面，方面58至60中任一者的方法，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有0.1mm至5mm的长度。
根据本公开的第六十二方面，方面61的方法，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有2mm的长度。
根据本公开的第六十三方面，方面58至62中任一者的方法，还包括将支撑材料并入至所述复合菌丝体材料中。
根据本公开的第六十四方面，方面63的方法，其中所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
根据本公开的第六十五方面，方面63的方法，其中所述支撑材料包括增强材料。
根据本公开的第六十六方面，方面65的方法，其中所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
根据本公开的第六十七方面，方面63的方法，其中所述支撑材料包括基础材料。
根据本公开的第六十八方面，方面67的方法，其中所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
根据本公开的第六十九方面，方面58至68中任一者的方法，其中所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纤维、编织纤维、非编织纤维、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
根据本公开的第七十方面，方面58至69中任一者的方法，其中所述打乱包括通过机械作用打乱所述一团或多团分枝菌丝。
根据本公开的第七十一方面，方面70的方法，其中所述机械作用包括掺合所述一团或多团分枝菌丝。
根据本公开的第七十二方面，方面70的方法，其中所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以平行形式对准。
根据本公开的第七十三方面，方面72的方法，其中所述物理力为拉力。
根据本公开的第七十四方面，方面72的方法，其中所述机械作用包括沿一个或多个方向施加所述物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。
根据本公开的第七十五方面，方面58至74中任一者的方法，其中所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。
根据本公开的第七十六方面，方面75的方法，其中所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的量的碱或其他化学剂接触。
根据本公开的第七十七方面，方面76的方法，其中所述碱包括碱性过氧化物。
根据本公开的第七十八方面，方面58至77中任一者的方法，其中所述粘合剂包括一个或多个反应性基团。
根据本公开的第七十九方面，方面78的方法，其中所述一个或多个反应性基团与含活性氢的基团反应。
根据本公开的第八十方面，方面79的方法，其中所述含活性氢的基团包含胺、羟基和羧基。
根据本公开的第八十一方面，方面58至80中任一者的方法，其中所述粘合剂包括粘着剂、树脂、交联剂和/或基质。
根据本公开的第八十二方面，方面58至80中任一者的方法，其中所述粘合剂是选自由转谷氨酰胺酶、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
根据本公开的第八十三方面，方面58至80中任一者的方法，其中所述粘合剂为PAE。
根据本公开的第八十四方面，方面83的方法，其中所述PAE包括阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包括胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
根据本公开的第八十五方面，方面82的方法，其中所述天然粘着剂包括基于天然乳胶的粘着剂。
根据本公开的第八十六方面，方面85的方法，其中所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
根据本公开的第八十七方面，方面58至86中任一者的方法，还包括添加一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
根据本公开的第八十八方面，方面87的方法，其中所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
根据本公开的第八十九方面，方面88的方法，其中所述植物来源为豌豆植物。
根据本公开的第九十方面，方面88的方法，其中所述植物来源为大豆植物。
根据本公开的第九十一方面，方面58至90中任一者的方法，还包括将染料添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
根据本公开的第九十二方面，方面91的方法，其中所述染料是选自包括酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料的组。
根据本公开的第九十三方面，方面91的方法，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大体上均匀的。
根据本公开的第九十四方面，方面91的方法，其中所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
根据本公开的第九十五方面，方面58至94中任一者的方法，还包括将增塑剂添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
根据本公开的第九十六方面，方面95的方法，其中所述增塑剂是选自包括油、甘油、加脂剂、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油的组。
根据本公开的第九十七方面，方面95的方法，其中所述复合菌丝体材料是柔性的。
根据本公开的第九十八方面，方面58至97中任一者的方法，还包括将外部元件应用于栽培的菌丝体材料。
根据本公开的第九十九方面，方面98的方法，其中经由加热和/或加压来应用所述外部元件。
根据本公开的第一百方面，方面58至99中任一者的方法，还包括将单宁添加至栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
根据本公开的第一百零一方面，方面58至100中任一者的方法，还包括将整理剂添加至所述复合菌丝体材料中。
根据本公开的第一百零二方面，方面101的方法，其中所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
根据本公开的第一百零三方面，方面58至102中任一者的方法，还包括测定所述复合菌丝体材料的机械特性。
根据本公开的第一百零四方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述机械特性包括湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
根据本公开的第一百零五方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
根据本公开的第一百零六方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
根据本公开的第一百零七方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
根据本公开的第一百零八方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
根据本公开的第一百零九方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
根据本公开的第一百一十方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
根据本公开的第一百一十一方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
根据本公开的第一百一十二方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
根据本公开的第一百一十三方面，方面58至103中任一者的方法，其中所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
根据本公开的第一百一十四方面，方面58至113中任一者的方法，其中使用传统造纸设备来制造所述复合菌丝体材料。
本领域技术人员应理解，所描述的本公开和其他组件的构建不限于任何特定材料。除非本文另外描述，否则本文所公开的本公开的其他示例性实施方案可由多种材料形成。
还重要的是，应注意如示例性实施方案中所示的本公开的组件的构建和安排仅为说明性的。尽管本公开中仅一些实施方案已经详细地描述于本公开中，审阅本公开的本领域技术人员将容易理解，多种修改是可能的(例如，多种组件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装安排、材料的使用、颜色、取向等的变化)，而不会本质上偏离所陈述主题的新颖教导和优势。因此，所有所述修改均意图包括于本公开的范围内。在不偏离本公开的精神的情况下，可以在所需和其他示例性实施方案的设计、操作条件和安排中进行其他取代、修改、改变和省略。
应理解，在本文所述的过程内的任何所述过程或步骤均可以与其他所公开的过程或步骤组合以形成在本公开的范围内的结构。本文所公开的示例性结构和过程是出于说明性目的并且不应解释为限制性的。

Claims (225)

1.一种复合菌丝体材料，其包含：
a.包含一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱；和
b.粘合剂，所述粘合剂选自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
2.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述栽培的菌丝体材料已经在固体基质上产生。
3.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述栽培的菌丝体材料包含一团或多团打乱的分枝菌丝。
4.如权利要求3所述的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有0.1mm至5mm的长度。
5.如权利要求4所述的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有2mm的长度。
6.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝是缠结的，其中缠结所述菌丝包括针刺、毡制或水力缠结。
7.如权利要求6所述的复合菌丝体材料，其中所述缠结菌丝是水力缠结的。
8.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
9.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。
10.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
11.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为PAE。
12.如权利要求11所述的复合菌丝体材料，其中所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
13.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
14.如权利要求13所述的复合菌丝体材料，其中所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
15.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含支撑材料。
16.如权利要求15所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
17.如权利要求15所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料包含增强材料。
18.如权利要求17所述的复合菌丝体材料，其中所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
19.如权利要求15所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料包含基础材料。
20.如权利要求19所述的复合菌丝体材料，其中所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
21.如权利要求15所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纺织品、编织纺织品和非编织纺织品组成的组。
22.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝是通过机械作用被打乱。
23.如权利要求22所述的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括掺合所述一团或多团分枝菌丝。
24.如权利要求22所述的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括折断所述一团或多团分枝菌丝。
25.如权利要求22所述的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以平行形式对准。
26.如权利要求25所述的复合菌丝体材料，其中所述物理力为拉力。
27.如权利要求25所述的复合菌丝体材料，其中所述机械作用包括沿一个或多个方向施加所述物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。
28.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。
29.如权利要求28所述的复合菌丝体材料，其中所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的量的碱或其他化学剂接触。
30.如权利要求29所述的复合菌丝体材料，其中所述碱包含碱性过氧化物。
31.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料包含一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
32.如权利要求31所述的复合菌丝体材料，其中所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
33.如权利要求32所述的复合菌丝体材料，其中所述植物来源为豌豆植物。
34.如权利要求32所述的复合菌丝体材料，其中所述植物来源为大豆植物。
35.如权利要求1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。
36.如权利要求35所述的复合菌丝体材料，其中所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
37.如权利要求36所述的复合菌丝体材料，其中所述染料为反应性染料。
38.如权利要求35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大体上均匀的。
39.如权利要求35所述的复合菌丝体材料，其中所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
40.如权利要求1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。
41.如权利要求40所述的复合菌丝体材料，其中所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween20、Tween 80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
42.如权利要求41所述的复合菌丝体材料，其中所述增塑剂为加脂剂。
43.如权利要求40所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料是柔性的。
44.如权利要求1所述的复合菌丝体材料，其中将外部元件应用于所述栽培的菌丝体材料。
45.如权利要求44所述的复合菌丝体材料，其中经由加热和/或加压来应用所述外部元件。
46.如权利要求44所述的复合菌丝体材料，其中所述外部元件是热压。
47.如权利要求1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。
48.如权利要求1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。
49.如权利要求48所述的复合菌丝体材料，其中所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
50.如权利要求1-49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包含机械特性。
51.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
52.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
53.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
54.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
55.如权利要求50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100MPa的初始模数。
56.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
57.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
58.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
59.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
60.如权利要求50所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
61.如权利要求1-49中任一项所述的复合菌丝体材料，其中使用传统造纸设备来制造所述复合菌丝体材料。
62.一种复合菌丝体材料，其包含：
a.包含一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料，其中所述一团或多团分枝菌丝被打乱；
b.包含乙酸乙烯酯-乙烯共聚物的粘合剂；和
c.反应性染料。
63.一种制造复合菌丝体材料的方法，所述方法包括：
a.产生包含一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；
b.打乱所述包含所述一团或多团分枝菌丝的栽培的菌丝体材料；和
c.向所述栽培的菌丝体材料中添加粘合剂；因此制造所述复合菌丝体材料，其中所述粘合剂选自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
64.如权利要求63所述的方法，其中所述粘合剂是在所述分枝菌丝团被打乱之前、在所述分枝菌丝团打乱期间或在所述分枝菌丝团打乱之后添加。
65.如权利要求63所述的方法，其中所述产生包括在固体基质上产生栽培的菌丝体材料。
66.如权利要求63所述的方法，其中所述栽培的菌丝体材料包含一团或多团打乱的分枝菌丝。
67.如权利要求66所述的方法，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有0.1mm至5mm的长度。
68.如权利要求67所述的方法，其中所述一团或多团打乱的分枝菌丝具有2mm的长度。
69.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括缠结所述一团或多团分枝菌丝，其中缠结所述菌丝包括针刺、毡制或水力缠结。
70.如权利要求69所述的方法，其中缠结所述菌丝包括水力缠结。
71.如权利要求69所述的方法，其中水力缠结所述一团或多团分枝菌丝包括使用液体射流进行水力缠结，所述液体射流经配置以在700psi至1000psi的压力下喷射液体。
72.如权利要求69所述的方法，其中所述水力缠结包括使用经配置以100mL/min至300mL/min的流动速率喷射液体的液体射流。
73.如权利要求63所述的方法，其中所述打乱包括通过机械作用打乱所述一团或多团分枝菌丝。
74.如权利要求73所述的方法，其中所述机械作用包括掺合所述一团或多团分枝菌丝。
75.如权利要求73所述的方法，其中所述机械作用包括折断所述一团或多团分枝菌丝。
76.如权利要求73所述的方法，其中所述机械作用包括向所述一团或多团分枝菌丝施加物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些以平行形式对准。
77.如权利要求76所述的方法，其中所述物理力为拉力。
78.如权利要求76所述的方法，其中所述机械作用包括沿一个或多个方向施加所述物理力，以致所述分枝菌丝团中的至少一些沿一个或多个方向平行对准，其中所述物理力是重复地进行施加。
79.如权利要求63所述的方法，其中所述一团或多团分枝菌丝是通过化学处理被打乱。
80.如权利要求79所述的方法，其中所述化学处理包括使所述一团或多团分枝菌丝与足以引起打乱的量的碱或其他化学剂接触。
81.如权利要求80所述的方法，其中所述碱包含碱性过氧化物。
82.如权利要求63所述的方法，其中所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
83.如权利要求63所述的方法，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
84.如权利要求63所述的方法，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
85.如权利要求63所述的方法，其中所述粘合剂为PAE。
86.如权利要求85所述的方法，其中所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
87.如权利要求63所述的方法，其中所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
88.如权利要求87所述的方法，其中所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
89.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括将支撑材料并入至所述复合菌丝体材料中。
90.如权利要求89所述的方法，其中所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
91.如权利要求89所述的方法，其中所述支撑材料包含增强材料。
92.如权利要求91所述的方法，其中所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
93.如权利要求89所述的方法，其中所述支撑材料包含基础材料。
94.如权利要求93所述的方法，其中所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
95.如权利要求89所述的方法，其中所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纤维、编织纤维和非编织纤维组成的组。
96.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括对所述栽培的菌丝体材料进行穿孔、声波处理和/或真空加工。
97.如权利要求96所述的方法，所述方法包括对所述栽培的菌丝体材料进行穿孔和声波处理。
98.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括添加一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
99.如权利要求98所述的方法，其中所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
100.如权利要求99所述的方法，其中所述植物来源为豌豆植物。
101.如权利要求99所述的方法，其中所述植物来源为大豆植物。
102.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括将染料添加至所述栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
103.如权利要求102所述的方法，其中所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
104.如权利要求103所述的方法，其中所述染料为反应性染料。
105.如权利要求102所述的方法，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大体上均匀的。
106.如权利要求102所述的方法，其中所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
107.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括将增塑剂添加至所述栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
108.如权利要求107所述的方法，其中所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween 20、Tween80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
109.如权利要求108所述的方法，其中所述增塑剂为加脂剂。
110.如权利要求107所述的方法，其中所述复合菌丝体材料是柔性的。
111.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括将外部元件应用于所述栽培的菌丝体材料。
112.如权利要求111所述的方法，其中经由加热和/或加压来应用所述外部元件。
113.如权利要求111所述的方法，其中所述外部元件是热压。
114.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括将单宁添加至所述栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
115.如权利要求63所述的方法，所述方法还包括将整理剂添加至所述复合菌丝体材料中。
116.如权利要求115所述的方法，其中所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
117.如权利要求63-116中任一项所述的方法，所述方法还包括测定所述复合菌丝体材料的机械特性。
118.如权利要求117所述的方法，其中所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
119.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
120.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
121.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
122.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
123.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
124.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
125.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
126.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
127.如权利要求117所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
128.如权利要求63-116中任一项所述的方法，其中使用传统造纸设备来制造所述复合菌丝体材料。
129.一种制造复合菌丝体材料的方法，其包括：
a.产生栽培的菌丝体材料；
b.对所述栽培的菌丝体材料加压；和
c.使所述加压的栽培的菌丝体材料与包含粘合剂的溶液接触，因此制造所述复合菌丝体材料，其中所述粘合剂选自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
130.如权利要求129所述的方法，其中所述粘合剂是在所述加压步骤之前、在所述加压步骤期间或在所述加压步骤之后添加。
131.如权利要求129所述的方法，其中所述产生包括在固体基质上产生栽培的菌丝体材料。
132.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括将支撑材料并入至所述复合菌丝体材料中。
133.如权利要求132所述的方法，其中所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
134.如权利要求132所述的方法，其中所述支撑材料包含增强材料。
135.如权利要求134所述的方法，其中所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
136.如权利要求135所述的方法，其中所述支撑材料包含基础材料。
137.如权利要求136所述的方法，其中所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
138.如权利要求132所述的方法，其中所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纤维、编织纤维和非编织纤维组成的组。
139.如权利要求129所述的方法，其中所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
140.如权利要求129所述的方法，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
141.如权利要求129所述的方法，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
142.如权利要求129所述的方法，其中所述粘合剂为PAE。
143.如权利要求142所述的方法，其中所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
144.如权利要求143所述的方法，其中所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
145.如权利要求144所述的方法，其中所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
146.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括对所述栽培的菌丝体材料进行穿孔、声波处理和/或真空加工。
147.如权利要求146所述的方法，所述方法包括对所述栽培的菌丝体材料进行穿孔和声波处理。
148.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括添加一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
149.如权利要求148所述的方法，其中所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
150.如权利要求149所述的方法，其中所述植物来源为豌豆植物。
151.如权利要求149所述的方法，其中所述植物来源为大豆植物。
152.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括将染料添加至所述栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
153.如权利要求152所述的方法，其中所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
154.如权利要求153所述的方法，其中所述染料为反应性染料。
155.如权利要求152所述的方法，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大体上均匀的。
156.如权利要求152所述的方法，其中所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
157.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括将增塑剂添加至所述栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
158.如权利要求157所述的方法，其中所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween 20、Tween80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
159.如权利要求158所述的方法，其中所述增塑剂为加脂剂。
160.如权利要求157所述的方法，其中所述复合菌丝体材料是柔性的。
161.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括将外部元件应用于所述栽培的菌丝体材料。
162.如权利要求161所述的方法，其中经由加热和/或加压来应用所述外部元件。
163.如权利要求161所述的方法，其中所述外部元件是热压。
164.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括将单宁添加至所述栽培的菌丝体材料或所述复合菌丝体材料中。
165.如权利要求129所述的方法，所述方法还包括将整理剂添加至所述复合菌丝体材料中。
166.如权利要求165所述的方法，其中所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
167.如权利要求129-166中任一项所述的方法，所述方法还包括测定所述复合菌丝体材料的机械特性。
168.如权利要求167所述的方法，其中所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
169.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
170.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
171.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
172.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有1MPa至100MPa的初始模数。
173.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
174.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
175.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
176.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
177.如权利要求168所述的方法，其中所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
178.如权利要求129-166中任一项所述的方法，其中使用传统造纸设备来制造所述复合菌丝体材料。
179.一种复合菌丝体材料，其包含：
a.加压的栽培的菌丝体材料；和
b.粘合剂，所述粘合剂选自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚酰胺-表氯醇树脂(PAE)、共聚物、转谷氨酰胺酶、柠檬酸、京尼平、褐藻酸盐、阿拉伯胶、乳胶、天然粘着剂和合成粘着剂组成的组。
180.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述栽培的菌丝体材料已经在固体基质上产生。
181.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂是具有选自由以下组成的组的特性的共聚物：小于或等于1μm的粒径、零下玻璃转变温度和自交联功能。
182.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。
183.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
184.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述粘合剂为PAE。
185.如权利要求184所述的复合菌丝体材料，其中所述PAE包含阳离子氮杂环丁烷鎓基团，所述阳离子氮杂环丁烷鎓基团与菌丝的一个或多个分枝中包含胺、羟基和羧基的含活性氢的基团反应。
186.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述天然粘着剂包含基于天然乳胶的粘着剂。
187.如权利要求186所述的复合菌丝体材料，其中所述基于天然乳胶的粘着剂为皮革胶或weld。
188.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料还包含支撑材料。
189.如权利要求188所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料具有1/16英寸的孔径。
190.如权利要求188所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料包含增强材料。
191.如权利要求190所述的复合菌丝体材料，其中所述增强材料是缠结于所述复合菌丝体材料内。
192.如权利要求188所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料包含基础材料。
193.如权利要求192所述的复合菌丝体材料，其中所述基础材料是位于所述复合菌丝体材料的一个或多个表面上。
194.如权利要求188所述的复合菌丝体材料，其中所述支撑材料是选自由网状织物、纱布、织物、针织纤维、编织纤维和非编织纤维组成的组。
195.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料包含一种或多种蛋白质，所述蛋白质来自除产生所述栽培的菌丝体材料的真菌物种以外的物种。
196.如权利要求195所述的复合菌丝体材料，其中所述一种或多种蛋白质是来自植物来源。
197.如权利要求196所述的复合菌丝体材料，其中所述植物来源为豌豆植物。
198.如权利要求196所述的复合菌丝体材料，其中所述植物来源为大豆植物。
199.如权利要求179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。
200.如权利要求199所述的复合菌丝体材料，其中所述染料是选自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和反应性染料组成的组。
201.如权利要求200所述的复合菌丝体材料，其中所述染料为反应性染料。
202.如权利要求199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大体上均匀的。
203.如权利要求199所述的复合菌丝体材料，其中所述染料存在于所述复合菌丝体材料的整个内部。
204.如权利要求179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。
205.如权利要求204所述的复合菌丝体材料，其中所述增塑剂是选自由油、甘油、加脂剂、山梨醇、二乙氧基酯二甲基氯化铵、Tween20、Tween 80、间赤藻糖醇、水、乙二醇、柠檬酸三乙酯、水、乙酰化单酸甘油酯和环氧化大豆油组成的组。
206.如权利要求205所述的复合菌丝体材料，其中所述增塑剂为加脂剂。
207.如权利要求206所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料是柔性的。
208.如权利要求179所述的复合菌丝体材料，其中将外部元件应用于所述栽培的菌丝体材料。
209.如权利要求208所述的复合菌丝体材料，其中经由加热和/或加压来应用所述外部元件。
210.如权利要求209所述的复合菌丝体材料，其中所述外部元件是热压。
211.如权利要求179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。
212.如权利要求179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。
213.如权利要求212所述的复合菌丝体材料，其中所述整理剂是选自由氨基甲酸乙酯、蜡、硝化纤维素和增塑剂组成的组。
214.如权利要求179-213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包含机械特性。
215.如权利要求214所述的复合菌丝体材料，其中所述机械特性包含湿抗张强度、初始模数、断裂伸长率、厚度和/或裂缝撕裂强度。
216.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有0.05MPa至10MPa的湿抗张强度。
217.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有5MPa至20MPa的湿抗张强度。
218.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有7MPa的湿抗张强度。
219.如权利要求215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100MPa的初始模数。
220.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有1％至25％的断裂伸长率。
221.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有0.5mm至3.5mm的厚度。
222.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有2mm的厚度。
223.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有5N至100N的裂缝撕裂强度。
224.如权利要求215所述的复合菌丝体材料，其中所述复合菌丝体材料具有50N的裂缝撕裂强度。
225.如权利要求179-213中任一项所述的复合菌丝体材料，其中使用传统造纸设备来制造所述复合菌丝体材料。
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