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TW202112943A - 複合材料及其製造方法 - Google Patents

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TW202112943A
TW202112943A TW109117250A TW109117250A TW202112943A TW 202112943 A TW202112943 A TW 202112943A TW 109117250 A TW109117250 A TW 109117250A TW 109117250 A TW109117250 A TW 109117250A TW 202112943 A TW202112943 A TW 202112943A
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composite mycelium
mycelial
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TW109117250A
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馬修 喬丹 史密斯
朱利安 高曼
奧代特 馬克西姆 博萊特
史帝芬 喬瑟夫 湯姆
李華
泰勒 約翰 赫爾博特
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美商保爾特紡織品公司
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Abstract

本文提供菌絲體材料及其製造方法。在一些實施例中，菌絲體材料包括：包括一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲可經打亂或經加壓及/或黏合劑可與該經栽培菌絲體材料組合。亦提供製造菌絲體材料之方法。

Description

複合材料及其製造方法
本發明一般而言係關於具有生長之菌絲體組分之多種菌絲體材料及其製造方法以提供有利的機械及美學品質。
歸因於其生物效率、強度及低環境足跡，菌絲體在下一代可持續材料中日益受關注。為此，多種應用已論述了單獨及作為複合材料之纏絡菌絲體(例如，經粒子、纖維、纖維網絡、固體基質黏合劑或非編織薄層纏絡)的網絡之生長方法。然而，目前正在開發之菌絲體材料具有不良機械品質，包括在壓力下對於分層及撕裂之易感性，及不均勻的美學品質。因此，需要具有有利的機械特性、美學特性及其他優勢之經改良菌絲體材料，以及用於製備經改良菌絲體材料之材料及方法。
根據一些實施例，本文提供多種菌絲體材料及其製造方法，以向菌絲體材料及複合菌絲體材料提供有利的機械及美學品質及相關優勢。
在一態樣中，本文提供一種複合菌絲體材料。在一態樣中，本文提供複合菌絲體材料，其包含：經栽培菌絲體材料，其包含一或多團分枝菌絲，其中該一或多團分枝菌絲經打亂；及黏合劑。
在一些實施例中，經栽培菌絲體材料已在固體基質上產生。
在一些實施例中，經栽培菌絲體材料包含一或多團經打亂分枝菌絲。在一些實施例中，該一或多團經打亂分枝菌絲具有0.1 mm至5 mm之長度。在一些實施例中，該一或多團經打亂分枝菌絲具有2 mm之長度。
在一些實施例中，該一或多團分枝菌絲係經纏結，其中使菌絲纏結包括針刺、氈製或水力纏結。在一些實施例中，該等纏結菌絲係經水力纏結。
在一些實施例中，該黏合劑包含一或多個反應性基團。在一些實施例中，該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。在一些實施例中，含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。在一些實施例中，該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。在一些實施例中，該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平(genipin)、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。在一些實施例中，該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。在一些實施例中，該黏合劑為PAE。在一些實施例中，該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。在一些實施例中，該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含支撐材料。在一些實施例中，該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
在一些實施例中，該支撐材料包含增強材料。在一些實施例中，該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。在一些實施例中，該支撐材料包含基礎材料。在一些實施例中，該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。在一些實施例中，該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
在一些實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由機械作用打亂。在一些實施例中，該機械作用包含混合該一或多團分枝菌絲。在一些實施例中，該機械作用包含折斷該一或多團分枝菌絲。在一些實施例中，該機械作用包含向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以平行形式對準。在一些實施例中，該物理力為拉力。
在一些實施例中，該機械作用包含沿一或多個方向施加該物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。
在一些實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。在一些實施例中，該化學處理包含使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之量的鹼或其他化學劑接觸。在一些實施例中，該鹼包含鹼性過氧化物。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料包含一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。在一些實施例中，該一或多種蛋白質係來自植物來源。在一些實施例中，該植物來源為豌豆植物。在一些實施例中，該植物來源為大豆植物。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含染料。在一些實施例中，該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。在一些實施例中，該染料為反應性染料。在一些實施例中，該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。在一些實施例中，該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含增塑劑。在一些實施例中，該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。在一些實施例中，該增塑劑為加脂劑。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料為可撓性的。
在一些實施例中，外部元件經應用於經栽培菌絲體材料。在一些實施例中，該外部元件經由加熱及/或加壓來應用。在一些實施例中，該外部元件係熱壓。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含單寧。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含整理劑。在一些實施例中，該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料包含機械特性。
在一些實施例中，該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度(slit tear strength)。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
在另一態樣中，本文提供複合菌絲體材料，該等複合菌絲體材料包含：經栽培菌絲體材料，其包含一或多團分枝菌絲，其中該一或多團分枝菌絲經打亂；黏合劑，其包含乙酸乙烯酯-乙烯共聚物；及反應性染料。
在另一態樣中，本文提供製造複合菌絲體材料之方法，該方法包括：產生包含一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；打亂包含該一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；及向該經栽培菌絲體材料中添加黏合劑；因此製造該複合菌絲體材料。
在一些實施例中，該黏合劑在該等分枝菌絲團經打亂之前、在該等分枝菌絲團打亂期間或在該等分枝菌絲團打亂之後經添加。
在一些實施例中，該產生包含在固體基質上產生經栽培菌絲體材料。
在一些實施例中，該經栽培菌絲體材料包含一或多團經打亂分枝菌絲。
在一些實施例中，該一或多團經打亂分枝菌絲具有0.1 mm至5 mm之長度。
在一些實施例中，該一或多團經打亂分枝菌絲具有2 mm之長度。
在一些實施例中，該方法進一步包含纏結該一或多團分枝菌絲，其中纏結該等菌絲包含針刺、氈製或水力纏結。
在一些實施例中，纏結該等菌絲包含水力纏結。
在一些實施例中，水力纏結該一或多團分枝菌絲包含使用液體射流進行水力纏結，該液體射流經組態以在約700 psi至約1000 psi之壓力下噴射液體。
在一些實施例中，水力纏結包含使用經組態以約100 mL/min至300 mL/min之流量噴射液體的液體射流。
在一些實施例中，該打亂包括藉由機械作用打亂該一或多團分枝菌絲。
在一些實施例中，該機械作用包含摻合該一或多團分枝菌絲。
在一些實施例中，該機械作用包含折斷該一或多團分枝菌絲。
在一些實施例中，該機械作用包含向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以平行形式對準。
在一些實施例中，該物理力為拉力。
在一些實施例中，該機械作用包含沿一或多個方向施加該物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。
在一些實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。
在一些實施例中，該化學處理包含使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之量的鹼或其他化學劑接觸。
在一些實施例中，該鹼包含鹼性過氧化物。
在一些實施例中，該黏合劑包含一或多個反應性基團。
在一些實施例中，該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
在一些實施例中，該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
在一些實施例中，該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
在一些實施例中，該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑為PAE。
在一些實施例中，該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
在一些實施例中，該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
在一些實施例中，該方法進一步包含將支撐材料倂入至該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
在一些實施例中，該支撐材料包含增強材料。
在一些實施例中，該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
在一些實施例中，該支撐材料包含基礎材料。
在一些實施例中，該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
在一些實施例中，該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
在一些實施例中，該方法進一步包含對經栽培菌絲體材料進行穿孔、音波處理及/或真空加工。
在一些實施例中，該方法進一步包含對經栽培菌絲體材料進行穿孔及音波處理。
在一些實施例中，該方法進一步包含添加一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
在一些實施例中，該一或多種蛋白質係來自植物來源。
在一些實施例中，該植物來源為豌豆植物。
在一些實施例中，該植物來源為大豆植物。
在一些實施例中，該方法進一步包含將染料添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
在一些實施例中，該染料為反應性染料。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
在一些實施例中，該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
在一些實施例中，該方法進一步包含將增塑劑添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
在一些實施例中，該增塑劑為加脂劑。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料為可撓性的。
在一些實施例中，該方法進一步包含將外部元件應用於經栽培菌絲體材料。
在一些實施例中，該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
在一些實施例中，該外部元件係熱壓。
在一些實施例中，該方法進一步包含將單寧添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該方法進一步包含將整理劑添加至該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
在一些實施例中，該方法進一步包含測定該複合菌絲體材料之機械特性。
在一些實施例中，該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
在另一態樣中，本文提供方法，其包含：產生經栽培菌絲體材料；對經栽培菌絲體材料加壓；及使經加壓之經栽培菌絲體材料與包含黏合劑之溶液接觸。
在一些實施例中，該黏合劑係在加壓步驟之前、在加壓步驟期間或在加壓步驟之後添加。
在一些實施例中，該產生包含在固體基質上產生經栽培菌絲體材料。
在一些實施例中，該方法進一步包含將支撐材料倂入至該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
在一些實施例中，該支撐材料包含增強材料。
在一些實施例中，該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
在一些實施例中，該支撐材料包含基礎材料。
在一些實施例中，該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
在一些實施例中，該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
在一些實施例中，該黏合劑包含一或多個反應性基團。
在一些實施例中，該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
在一些實施例中，該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
在一些實施例中，該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
在一些實施例中，該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑為PAE。
在一些實施例中，該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
在一些實施例中，該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
在一些實施例中，該方法進一步包含對經栽培菌絲體材料進行穿孔、音波處理及/或真空加工。
在一些實施例中，該方法進一步包含對經栽培菌絲體材料進行穿孔及音波處理。
在一些實施例中，該方法進一步包含添加一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
在一些實施例中，該一或多種蛋白質係來自植物來源。
在一些實施例中，該植物來源為豌豆植物。
在一些實施例中，該植物來源為大豆植物。
在一些實施例中，該方法進一步包含將染料添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
在一些實施例中，該染料為反應性染料。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
在一些實施例中，該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
在一些實施例中，該方法進一步包含將增塑劑添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
在一些實施例中，該增塑劑為加脂劑。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料為可撓性的。
在一些實施例中，該方法進一步包含將外部元件應用於經栽培菌絲體材料。
在一些實施例中，該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
在一些實施例中，該外部元件係熱壓。
在一些實施例中，該方法進一步包含將單寧添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該方法進一步包含將整理劑添加至該複合菌絲體材料中。
在一些實施例中，該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
在一些實施例中，該方法進一步包含測定該複合菌絲體材料之機械特性。
在一些實施例中，該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
在另一態樣中，本文提供複合菌絲體材料，其包含：經加壓之經栽培菌絲體材料；及黏合劑。
在一些實施例中，經栽培菌絲體材料已在固體基質上產生。
在一些實施例中，該黏合劑包含一或多個反應性基團。
在一些實施例中，該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
在一些實施例中，該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
在一些實施例中，該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
在一些實施例中，該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑為PAE。
在一些實施例中，該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
在一些實施例中，該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
在一些實施例中，該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含支撐材料。
在一些實施例中，該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
在一些實施例中，該支撐材料包含增強材料。
在一些實施例中，該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
在一些實施例中，該支撐材料包含基礎材料。
在一些實施例中，該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
在一些實施例中，該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料包含一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
在一些實施例中，該一或多種蛋白質係來自植物來源。
在一些實施例中，該植物來源為豌豆植物。
在一些實施例中，該植物來源為大豆植物。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含染料。
在一些實施例中，該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
在一些實施例中，該染料為反應性染料。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
在一些實施例中，該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含增塑劑。
在一些實施例中，該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
在一些實施例中，該增塑劑為加脂劑。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料為可撓性的。
在一些實施例中，外部元件經應用於經栽培菌絲體材料。
在一些實施例中，該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
在一些實施例中，該外部元件係熱壓。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含單寧。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料進一步包含整理劑。
在一些實施例中，該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料包含機械特性。
在一些實施例中，該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
相關申請案之交叉引用
本申請案主張2019年5月23日申請之美國臨時申請案第62/851,867號；及2020年5月13日申請之美國臨時申請案第63/024,368號的權益；其中每一者由此以引用之方式整體倂入。定義
本發明之多個實施例的詳情陳述於以下描述中。本發明之其他特徵、目的及優點將由該描述顯而易見。除非本文另有定義，否則與本發明結合使用之科學及技術術語應具有一般技術者通常所理解的含義。此外，除非上下文另外要求，否則單數術語應包括複數，且複數術語應包括單數。除非上下文另有指示，否則術語「一(a)」及「一(an)」包括複數個提及物。通常，本文所描述之與生物化學、酶學、分子及細胞生物學、微生物學、遺傳學及蛋白質及核酸化學及雜交相關的命名法及技術係此項技術中熟知且常用之彼等。
除非另有指示，否則以下術語應理解為具有以下含義：
術語「菌絲(hyphae)」係指真菌之形態結構，其特徵在於分枝絲狀形狀。
術語「菌絲(hyphal)」係指其組分包含菌絲之物體。
術語「菌絲體(mycelium)」係指由一或多團分枝菌絲形成之結構。「團(mass)」係指一定量之物質。菌絲體係與真菌或孢子果之子實體不同且獨立的結構。
術語「栽培(cultivate)」及「栽培(cultivated)」係指使用經定義技術故意地使真菌或其他生物生長。
術語「經栽培菌絲體材料」係指包括一或多團經栽培菌絲體，或僅包括經栽培菌絲體之材料。在一些實施例中，該一或多團經栽培菌絲體係如本文所述經打亂。在大多數情況下，經栽培菌絲體材料已在固體基質上產生，如下文所述。
術語「複合菌絲體材料」係指包括經栽培菌絲體材料之任何材料，其與另一材料組合，諸如如本文所述之黏合劑或支撐材料，諸如交聯劑、天然黏著劑或合成黏著劑。在一些實施例中，菌絲體包含支撐材料。合適支撐材料包括但不限於一團連續的無序纖維(例如非編織纖維)、經穿孔材料(例如金屬網狀織物、經穿孔塑膠)、一團不連續粒子(例如木片)或其任何組合。在特定實施例中，該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。在一些實施例中，該菌絲體包含增強材料。增強材料係纏結於菌絲體或複合菌絲體材料內之支撐材料。在一些實施例中，該菌絲體包含基礎材料。基礎材料係位於菌絲體或複合菌絲體材料之一或多個表面上的支撐材料。
術語「倂入(incorporate)」係指可與另一物質組合或接觸之任何物質，例如經栽培菌絲體材料、複合菌絲體材料或黏合劑。在一特定實施例中，菌絲體或複合菌絲體材料可與支撐材料組合、接觸或併入至其中，例如編織、絞合、纏繞、折疊、盤繞、纏結或交織在一起，以產生已與該支撐材料合併之菌絲體材料。在另一實施例中，一或多種黏合劑可倂入欲呈其經打亂或未打亂狀態黏合之經栽培菌絲體材料中，例如包埋於整個材料中，或作為薄塗層添加，諸如藉由噴霧、飽和、浸、軋面輥軋、塗佈及其類似步驟，以產生菌絲體材料。
如本文所用，關於一或多團分枝菌絲之術語「經打亂(disrupted)」係指已應用一或多次打亂之一或多團分枝菌絲。如本文所述，「打亂(disruption)」可为機械的或化學的，或其組合。在一些實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由機械作用打亂。如本文所用，「機械作用(mechanical action)」係指對機械或工具之操縱或與機械或工具相關之操縱。例示性機械作用包括但不限於摻合、切碎、衝擊、壓實、跳躍、撕碎、研磨、壓縮、高壓、剪切、雷射切割、錘磨及噴水力。在一些實施例中，機械作用可包括例如沿一或多個方向施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。在一些其他實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。如本文所用，「化學處理(Chemical treatment)」係指使經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料與足以引起打亂之量的化學劑(例如鹼或其他化學劑)接觸。在多個實施例中，本文可使用機械作用及化學處理之組合。所施加的機械作用(例如壓力之量)及/或化學劑之量、施加該機械作用及/或化學處理所持續的時段以及施加該機械作用及/或化學劑時所處之溫度部分地取決於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之組分，且係經選擇以對經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料提供最佳打亂。
如本文所用，術語「增塑劑(plasticizer)」係指與結構相互作用以增加該結構之遷移率的任何分子。
如本文所用，術語「經加工菌絲體材料(processed mycelium material)」係指已藉由使用防腐劑、增塑劑、整理劑、染料及/或蛋白質處理之處理的任何組合進行後加工之菌絲體。
如本文所用，術語「網(web)」係指已經打亂、轉化成漿液且以某一形式(例如乾式佈層、氣流佈層及/或濕式佈層)經對準之菌絲體材料或複合菌絲體材料。
如本文所用，術語「水刺布(spunlace)」係指已經打亂且經水力纏結之菌絲體材料或複合菌絲體材料，其中一或多團分枝菌絲使用水射流或其類似物經纏結。
除非另有定義，否則本文所使用之所有技術及科學術語均具有與所揭示之主題所屬領域之一般技術者通常所理解相同的含義。儘管與本文所述之彼等相似或相等之任何方法及材料亦可用於所揭示之主題的實踐或測試，但現在描述較佳方法及材料。本文所提及之所有出版物均以引用之方式併入以揭示及描述與引用該等出版物相關的方法及/或材料。
在提供值之範圍的情況下，應理解在彼範圍之上限與下限之間的各介於中間之值（除非本文另外清楚指示，否則至下限之單位的十分之一）及在彼所陳述範圍中之任何其他所陳述或介於中間之值均涵蓋于本發明的態樣內。此等較小範圍之上限及下限可獨立地包括於該等較小範圍中，且亦涵蓋于本發明的態樣內，服從所陳述範圍中之任何特定地排除之極限。在所陳述範圍包括該等極限之一或兩者的情況下，排除彼等所包括之極限之任一者或兩者的範圍亦包括于本發明之態樣中。
本文提出某些範圍，其數值之前具有術語「約」。術語「約」在本文中用於為其後之精確數字以及與該術語之後的數字接近或近似的數字提供文字支持。在確定數字是否與特定陳述之數字接近或近似時，接近或近似之未陳述數字可為如下數字，其在提出該數字之上下文中提供了該特定陳述之數字的實質上相等物。
下文描述例示性方法及材料，不過與本文所述之彼等相似或相等之方法及材料亦可用於本發明實踐中且將為熟習此項技術者顯而易知的。本文所提及之所有出版物及其他參考文獻均以引用之方式整體併入。在有衝突之情況下，將以本說明書(包括定義)為準。材料、方法及實例僅為說明性的且不意欲具限制性。菌絲體組合物及製造方法
本文提供經栽培菌絲體材料及複合菌絲體材料以及製造該等經栽培菌絲體材料及複合菌絲體材料之可擴展方法。在一些或大多數實施例中，該等複合菌絲體材料包括具有一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料以及黏合劑，其中該一或多團分枝菌絲經打亂。亦提供了製造該經栽培菌絲體材料及複合菌絲體材料之方法。
論述使菌絲體生長之方法之例示性專利及申請案包括但不限於：WIPO專利公開案第1999/024555號；大不列顛專利第2,148,959號；大不列顛專利第2,165,865號；美國專利第5,854,056號；美國專利第2,850,841號；美國專利第3,616,246號；美國專利第9,485,917號；美國專利第9,879,219號；美國專利第9,469,838號；美國專利第9,914,906號；美國專利第9,555,395號；美國專利公開案第2015/0101509號；美國專利公開案第2015/0033620號，其均以引用之方式整體併入本文中。2018年10月4日公開之美國專利公開案第2018/0282529號論述了基於溶液後加工菌絲體材料之多種機制，以製造具有有利機械特征的材料用於加工成紡織品或皮革替代品。
如圖 1 所示，根據本文所述之一些實施例製造菌絲體材料之例示性方法包括栽培菌絲體材料，視情況打亂經栽培菌絲體材料，視情況添加黏合劑，視情況併入諸如支撐材料之額外材料，及其組合。在多個實施例中，傳統造紙設備可經調適或用於執行本文所提出之一些或全部步驟。在該等實施例中，該菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
具有彼此連通之數個組件的實施例之描述未暗示需要所有該等組件。相反，可描述多種視情況選用之組件以說明本發明之一或多個態樣的多個可能實施例且以便更充分地說明本發明之一或多個態樣。同樣，儘管過程步驟、方法步驟、算法或其類似物可以順序次序經描述，但除非特定地相反陳述，否則該等過程、方法及算法一般可經組態以替代次序工作。換言之，本文可描述之步驟之任何順序或次序自身未指示要求以彼次序執行該等步驟。所描述過程之步驟可以任何實際順序執行。此外，一些步驟可同時執行，即使經描述或暗示為非同時發生(例如，因為一步驟在另一步驟之後經描述)。此外，藉由圖中之過程描繪來說明過程不暗示所說明之過程排除其他變化及修改，不暗示所說明之過程或其任何步驟對於一或多個實施例為必需的，且不暗示所說明之過程為較佳的。又，步驟一般每個實施例描述一次，但這並不意指其必鬚髮生一次，或者其在每次進行或實施過程、方法或算法時僅可發生一次。一些步驟可在一些實施例中或一些情況下省略，或者一些步驟可在既定實施例中或情況下實施超過一次。經栽培菌絲體材料
本發明實施例包括多種類型之經栽培菌絲體材料。根據特定實施例及所探索材料之要求，可使用多種已知之栽培菌絲體之方法。可使用可經栽培為菌絲體之任何真菌。供使用之合適真菌物種包括但不限於：草原黑蘑；巴西田頭菇(Agrocybe brasiliėnsis)；澱粉絲菌；澱粉菌屬；蜜環菌；構巢曲霉；黑曲霉；米曲霉；裂片蠟質菌(Ceriporia lacerata)；雞腿菇；威蘭索孔菌；肝色牛排菌；金針菇；藥用擬層孔菌；無柄靈芝；松杉靈芝；猴頭菇；煙色垂幕菇；亞磚紅垂暮菇；樺褐孔菌；鮭黃色乳菇；高大環柄菇；黑脈羊肚菌；嗜熱毀絲黴；粗糙脈孢菌；卡門柏青黴；產黃青霉；紅青黴；布氏鬚黴；紅平菇；平菇；寬鱗多孔菌；水生小脆柄菇；小孢子根黴；米根黴；裂褶菌；委內瑞拉鏈黴菌；大球蓋菇；土生梭孢殼；及玉米黑粉菌。在一些實施例中，所使用之真菌包括無柄靈芝、粗糙脈孢菌、及/或布氏鬚黴。
在一些實施例中，真菌之菌株或物種可經繁殖以產生具有特定特徵之經栽培菌絲體材料，諸如緻密菌絲網絡、高度分枝菌絲網絡、在菌絲網絡內之菌絲融合及可改變經栽培菌絲體材料之特性的其他特徵。在一些實施例中，真菌之菌株或物種可經遺傳修飾以產生具有特定特徵之經栽培菌絲體材料。
在大多數實施例中，經栽培菌絲體可藉由首先用來自所選擇之真菌物種的菌絲體接種物接種固體或液體基質來生長。在一些實施例中，該基質在接種之前經巴氏殺菌或經殺菌以防止污染或與其他生物競爭。例如，栽培菌絲體之標準方法包括用菌絲體接種物接種經殺菌固體基質(例如穀物)。栽培菌絲體之其他標準方法包括用菌絲體接種物或純培養卵接種經殺菌液體培養基(例如液體馬鈴薯右旋糖)。在一些實施例中，該固體及/或液體基質將包括木質纖維素作為用於菌絲體之碳源。在一些實施例中，該固體及/或液體基質將含有單糖或複合糖作為用於菌絲體之碳源。
現參考圖 13 ，說明用於製造菌絲體材料之方法100。該方法100包括在固體支撐物104上接種營養物來源，及在106處培育該混合物以使菌絲體生物質生長，在108處收集經栽培菌絲體生物質，在110處使菌絲體生物質成網以形成菌絲網絡，及在112處纏結該菌絲網絡中之菌絲分枝。
在步驟106處，培育經接種之營養物來源以促進菌絲體生物質的生長。營養物來源及固體支撐物之條件可經選擇以促進具有複數個菌絲分枝之菌絲體生物質的生長，該等菌絲分枝具有足夠形態特徵以用於下游過程中之纏結。例示性形態特徵包括菌絲分枝之最小長度、菌絲網絡之所需密度、菌絲之所需分枝程度、所需縱橫比及/或菌絲網絡的所需菌絲融合程度。根據本發明之一態樣，在106處之培育步驟中的固體支撐物之條件係經選擇以促進具有複數個菌絲分枝之菌絲體生物質的生長，該等菌絲分枝具有至少約0.1 mm之長度。例如，菌絲可具有約0.1 mm至約5 mm、約0.1 mm至約4 mm、約0.1 mm至約3 mm、約0.1 mm至約2 mm、約0.1 mm至約1 mm、約1 mm至約5 mm、約1 mm至約4 mm、約1 mm至約3 mm、約1 mm至約2 mm、約2 mm至約5 mm、約2 mm至約4 mm或約2 mm至約3 mm之長度。
培育步驟106可在需氧條件下在氧氣存在下發生。視情況，該固體支撐物可在該培育步驟之全部或一部分期間經密封至腔室中。在一些實例中，氧氣可經引入至該腔室中。培育溫度可基於特定真菌物種經選擇。在一些實例中，該腔室在培育期間之溫度為約20℃至約40℃、約25℃至約40℃、約30℃至約40℃、約35℃至約40℃、約20℃至約35℃、約25℃至約35℃、約30℃至約35℃、約20℃至約30℃或約25℃至約30℃。
培育步驟106係經組態以促進包括複數個菌絲分枝之菌絲體生物質的生長。當在步驟108處收集經栽培菌絲體生物質時，培育步驟106可終止。培育步驟106可在預定時間處或當達到預定濃度之菌絲體生物質時終止。在步驟108處收集經栽培生物質之後，可存在菌絲體之一些繼續生長。視情況，菌絲體生物質可經處理以停止菌絲體之生長。
在步驟108處，收集經栽培菌絲體生物質。所收集之生物質可藉由將乾燥菌絲體生物質添加至水溶液中而製成漿液。在步驟108處，所收集之菌絲體生物質在該種漿液中之濃度可基於在步驟110處之後續成網過程加以調節。在一些實例中，經栽培菌絲體生物質係呈漿液形式。菌絲體生物質之濃度可藉由增加漿液之體積或經由自漿液中移除至少一部分液體來濃縮菌絲體生物質加以調節。在一些實例中，菌絲體生物質之濃度可經調節至約10 g/L至約30 g/L、約10 g/L至約25 g/L或約10 g/L至約20 g/L之濃度。在其他實例中，可收集經栽培菌絲體生物質且乾燥。
在一些態樣中，黏合劑可視情況在步驟110處之成網過程之前、期間或之後添加至經栽培菌絲體生物質中。該黏合劑可在收集經栽培菌絲體生物質及/或調節經栽培菌絲體生物質的濃度之前、期間或之後經添加。該黏合劑可包括本文所述之任何黏著劑、樹脂、交聯劑或聚合物基質材料及其組合。
在一些態樣中，複數個菌絲分枝可視情況在步驟110處之成網過程之前、期間或之後經打亂。複數個菌絲分枝可根據本文所描述之用於打亂菌絲之任何機械及/或化學方法經打亂。例如，在步驟110處之成網過程之前，菌絲可藉由機械作用，諸如摻合、切碎、衝擊、壓實、跳躍、撕碎、研磨、壓縮、高壓噴水或剪切力而以機械方式經打亂。菌絲可在調節經栽培菌絲體生物質的濃度之前、期間或之後經打亂。
在一些態樣中，所收集之菌絲體生物質可視情況在步驟110處之成網過程之前、期間或之後與天然及/或合成纖維組合。在一態樣中，該等纖維可在打亂複數個菌絲分枝之前、期間或之後與菌絲體組合。該等纖維可具有任何合適尺寸。合適纖維之非限制性實例包括纖維素纖維、棉纖維、嫘縈纖維、萊賽爾纖維、TENCEL™纖維、聚丙烯纖維及其組合。在一態樣中，該等纖維可具有小於約25 mm、小於約20 mm、小於約15 mm或小於約10 mm之長度。例如，該等纖維可具有約1 mm至約25 mm、約1 mm至約20 mm、約1 mm至約15 mm、約1 mm至約10 mm、約1 mm至約5 mm、約5 mm至約25 mm、約5 mm至約20 mm、約5 mm至約15 mm、約5 mm至約10 mm、約10 mm至約25 mm、約10 mm至約20 mm或約10 mm至約15 mm之長度。該等纖維可以所需濃度與菌絲體組合。在一實例中，該等纖維可以約1 wt%至約25 wt%、約1 wt%至約20 wt%、約1 wt%至約15 wt%、約1 wt%至約10 wt%、約1 wt%至約5 wt%、約5 wt%至約25 wt%、約5 wt%至約20 wt%、約5 wt%至約15 wt%、約5 wt%至約10 wt%、約10 wt%至約25 wt%、約10 wt%至約20 wt%或約10 wt%至約15 wt%之量與菌絲體組合。
在步驟110處，在步驟108中收集之菌絲體生物質可根據成網過程經處理以形成菌絲網絡。該成網過程可包括本文所述之濕式佈層、乾式佈層或氣流佈層技術中之任一者。在步驟110中形成之網之菌絲可使用本文所述之任何黏合劑視情況以化學方式及/或以熱學方式黏合。
視情況，在步驟110處之成網可包括將菌絲分枝敷設於支撐材料上。如本文所述，在一些態樣中，該支撐材料為增強材料。合適支撐材料之非限制性實例包括編織纖維、一團連續的無序纖維(例如非編織纖維)、經穿孔材料(例如金屬網狀織物或經穿孔塑膠)、一團不連續粒子(例如木片)、紗布、織物、針織纖維、粗布及紡織品。菌絲可與支撐材料組合、接觸及/或倂入至支撐材料中。例如，在一些態樣中，菌絲可與支撐材料編織、絞合、纏繞、折疊、盤繞、纏結及/或交織在一起以形成菌絲體材料，如本文所述。在一些態樣中，該等纖維可在添加化學黏合劑之前、期間及/或之後經敷設於支撐材料上。在一些態樣中，增強材料可在成網步驟110之前、期間或之後與菌絲分枝組合。
在步驟112處，在步驟110處形成之菌絲網絡可經歷纏結過程以纏結菌絲網絡中的複數個菌絲分枝。該纏結過程可包括針刺(亦稱作氈制)及/或水力纏結。當支撐材料存在時，該纏結過程視情況包括使該複數個菌絲分枝之至少一部分與支撐材料纏結。該纏結過程可在菌絲之間且視情況在菌絲與支撐材料(當存在時)之間形成機械相互作用。在一些實施例中，菌絲不與支撐材料纏結。
在一些態樣中，在步驟112處之纏結係經由針刺或針氈制過程實現，其中一或多根針經傳遞至菌絲網絡中及自菌絲網絡中傳遞出。進入及離開菌絲網絡之針移動促進纏結菌絲及視情況定向菌絲。具有針陣列之針刺機可用於在針陣列之每次傳遞時在複數個位置處刺入菌絲網絡。針數目、針間距、針形狀及針大小(亦即，針規)可經選擇以提供所需之菌絲網絡纏結程度。例如，該等針可為具倒刺的且具有任何合適形狀，其非限制性實例包括尖頭刀片、星形刀片及圓錐形刀片。每個區域之針刺數目及刺入速率亦可經選擇以提供所需之菌絲網絡纏結程度。針刺或針氈制過程之參數可至少部分地基於真菌物種、形成菌絲網絡之菌絲的形態及尺寸、所需纏結程度及/或菌絲體材料之最終用途應用經選擇。
在一些態樣中，在步驟112處之纏結係經由水力纏結過程實現。該水力纏結過程將高壓液體射流引導至菌絲網絡中以促進纏結菌絲。該液體可為任何合適液體，其實例包括水。該纏結過程可包括具有孔陣列之噴絲嘴，該孔陣列經組態以在菌絲網絡中的特定位置處引導液體流。該等孔之直徑可經選擇以提供具有所需直徑之液體射流在菌絲網絡處進行引導。可選擇噴絲嘴之額外態樣，諸如陣列中之孔數目及陣列中之孔間距，以提供所需的菌絲網絡纏結程度。菌絲網絡及噴絲嘴可相對彼此移動，以致液體射流在菌絲網絡處以某一模式經引導。例如，噴絲嘴可以一般「Z」或「N」形模式相對於菌絲網絡移動，以提供噴絲嘴在菌絲網絡上之多次傳遞。傳遞之數目及應用模式可經選擇以提供所需之菌絲網絡纏結程度。該水力纏結過程之參數可至少部分地基於真菌物種、形成菌絲網絡之菌絲的形態及尺寸、所需纏結程度及/或菌絲體材料之最終用途應用經選擇。在一些實例中，該水力纏結過程發生在以下階段中，其中一部分菌絲體材料成網(例如濕式佈層)，該水力纏結過程繼續進行，且接著第二部分菌絲體材料在第一部分之頂部成網且重複該水力纏結過程。使一部分菌絲體材料成網且水力纏結該成網部分之此過程重複任何次數，直至最終厚度之材料成網。
液體壓力、噴絲嘴中之開口直徑及/或液體之流量可經選擇以提供所需的菌絲網絡纏結程度以及視情況菌絲網絡及支撐材料之纏結。例如，該水力纏結過程中之液體壓力可為至少100 psi、至少200 psi、至少300 psi、至少400 psi、至少500 psi、至少600 psi、至少700 psi、至少800 psi、至少 900 psi或至少1000 psi。在一些實例中，液體射流壓力為約700至約900 psi。在一些實例中，噴絲嘴中之開口直徑為至少約10微米、至少約30微米、至少約50微米、至少約70微米、至少約90微米、至少約110微米、至少約130微米或至少約150微米。例如，噴絲嘴中之開口直徑可為約10微米至約150微米、20微米至約70微米、約30微米至約80微米、約40微米至約90微米、約50微米至約100微米、約60微米至約110微米或約70微米至約120微米。在一些實例中，該等開口具有約50微米之直徑。在一些實例中，液體之流量可為約100 mL/min至約300 mL/min。在一些實例中，在該纏結過程期間之帶速度為約1公尺/分鐘。
在112處完成纏結過程之後，菌絲體材料可根據本文所述之任何後加工方法及/或處理經加工。後加工方法及處理之非限制性實例包括用增塑劑處理、用單寧及/或染料處理、用防腐劑處理、用蛋白質來源處理、用塗料及/或整理劑處理、乾燥過程、輥軋或加壓過程及在壓花過程中之處理。
在多個實施例中，該液體或固體基質可補充有一或多種不同營養物來源。營養物來源可含有木質纖維素、單糖(例如右旋糖、葡萄糖)、複合糖、瓊脂、麥芽提取物、氮源(例如硝酸銨、氯化銨、胺基酸)及其他礦物質(例如硫酸鎂、磷酸鹽)。在一些實施例中，一或多種營養物來源可存在於木材廢棄物(例如木屑，包括來自硬木、山毛櫸及山核桃)及/或農業廢棄物(例如家畜糞便、稻草、玉米秸稈)中。一旦該基質已經接種且視情況補充有一或多種不同營養物來源，經栽培菌絲體即可生長。使菌絲體生長之方法已在此項技術中經充分確立。使菌絲體生長之例示性方法包括但不限於美國專利第5,854,056號；美國專利第4,960,413號；及美國專利第7,951,388號。
在一些實施例中，經栽培菌絲體之生長將受控制以防止子實體形成。多種防止子實體形成之方法係如美國專利公開案第2015/0033620號；美國專利第9,867,337號；及美國專利第7,951,388號中詳細論述。在其他實施例中，可使經栽培菌絲體生長，使得其不具有任何形態或結構變化。視所探索之實施例而定，諸如暴露於光(例如日光或生長燈)、溫度、二氧化碳之生長條件可在生長期間受控制。
在一些實施例中，經栽培菌絲體可在瓊脂培養基上生長。營養物可添加至瓊脂/水基料中。通常用於栽培菌絲體材料之標準瓊脂培養基包括但不限於麥芽提取物瓊脂(MEA)、馬鈴薯右旋糖瓊脂(PDA)、燕麥瓊脂(OMA)及狗糧瓊脂(DFA)之強化型式。
在大多數實施例中，經栽培菌絲體材料可作為固體團生長且可隨後經打亂。如下文所述，經打亂之經栽培菌絲體材料可為活墊、經保存或以其他方式經處理以殺死菌絲體(亦即，停止菌絲體生長)。
在一些實施例中，可使經栽培菌絲體材料生長以包括細長菌絲，該等細長菌絲定義了纖細長絲，該等纖細長絲彼此互聯，且可進一步與在生長程序中提供之多種支撐材料互連，如下文進一步描述。該等纖細長絲可使用光學放大或成像器件來分析以確定該等纖細長絲之生長長度是否足以支撐該等纖細長絲與多種添加劑之間的充足網絡互連。該等纖細長絲不僅應具有充足長度，而且應具有可撓性以在其間提供適當互連。
在一些實施例中，經栽培菌絲體材料可使用乾陣列、濕式佈層或氣流佈層技術經加工。在乾式佈層或乾陣列中，分枝菌絲之惰性或生長中的菌絲體網絡可經拉開且去纏結以擴大該網絡之體積。同樣，在濕式佈層技術中，分枝菌絲之惰性或生長中的菌絲體網絡可在液體介質中達到飽和以去纏結且擴大該網絡之體積。此外，在氣流佈層技術中，分枝菌絲之惰性或生長中的菌絲體網絡可懸浮於空氣中以建立網，該網擴大該網絡之體積。在該種技術之後，可壓縮經擴大之網絡以提供緻密或緊密網絡。該網可緻密化以包括每立方公尺至少6 g之總密度型態。緊密網可用複製式皮革圖案壓花以提供皮革替代材料。
在一些實施例中，該方法包括使所收集之菌絲體生物質成網之步驟。在一些實施例中，使所收集之菌絲體生物質成網之步驟包括使菌絲體生物質沉積於支撐材料上。
在一些實施例中，該支撐材料包含編織纖維、非編織纖維、網狀織物、經穿孔塑膠、木屑、紗布、織物、針織纖維、粗布、紡織品或其組合。
在一些實施例中，纏結複數個菌絲分枝包含使該複數個菌絲分枝之至少一部分與支撐材料纏結。
在一些實施例中，該方法進一步包含組合增強材料與菌絲體生物質，在成網步驟之前、在成網步驟期間或在成網步驟之後中的一者。在一些實施例中，成網包括濕式佈層、氣流佈層或乾式佈層。
在一些實施例中，該方法進一步包含組合天然纖維、合成纖維或其組合中之一者與菌絲體生物質，在成網步驟之前、在成網步驟期間或在成網步驟之後中的一者。
在一些實施例中，該等纖維具有小於25毫米之長度。經打亂之經栽培菌絲體材料
多種類型之包括一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料可在製造過程期間中的多個點處經打亂，因此產生一或多團經打亂分枝菌絲。在該等實施例中，該經栽培菌絲體材料包含一或多團經打亂分枝菌絲。經栽培菌絲體材料可在添加黏合劑之前或之後經打亂。在一態樣中，經栽培菌絲體材料可與添加黏合劑同時經打亂。打亂之例示性實施例包括但不限於機械作用、化學處理或其組合。例如，該一或多團分枝菌絲可藉由機械作用及化學處理兩者、單獨機械作用或單獨化學處理打亂。
在一些實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由機械作用打亂。機械作用可包括摻合、切碎、衝擊、壓實、跳躍、撕碎、研磨、壓縮、高壓、噴水及剪切力。在一些實施例中，該機械作用包括摻合該一或多團分枝菌絲。實現該種打亂之例示性方法包括摻合機、研磨機、錘磨機、鼓式梳理機、熱、壓力、諸如水之液體、碾磨機、打漿機及精製機之使用。在一例示性製造過程中，經栽培菌絲體材料藉由習知單元操作，諸如均質化、碾磨、凝聚、研磨、噴射研磨、噴水及其類似操作以機械方式經打亂。
根據又一態樣，該機械作用包括向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以特定形式對準，例如以平行形式或沿著或抵靠應力方向對準。該物理力可施加於一或多層之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。該經打亂菌絲體材料可典型地經建構成具有不同取向之層。例示性物理力包括但不限於拉力及對準力。實現該種打亂之例示性方法包括輥及牽伸設備之使用。在一些實施例中，物理力沿一或多個方向經施加，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。在該等實施例中，該物理力可經施加至少兩次，例如至少三次、至少四次或至少五次。
在一些其他實施例中，該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。在該等實施例中，該化學處理包括使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之鹼或其他化學劑接觸，該鹼或其他化學劑包括但不限於鹼性過氧化物、β-聚葡萄糖酶、界面活性劑、酸及諸如氫氧化鈉及碳酸鈉(或蘇打粉)之鹼。溶液中經栽培菌絲體材料之pH可出於維持最佳pH之目的經監測。
在一些實施例中，本文所述之打亂產生一或多團經打亂分枝菌絲，例如子網絡。如本文所用，「子網絡」係指在打亂(例如機械作用或化學處理)之後產生的個別團之分枝菌絲。子網絡可具有多種形狀，例如球形、正方形、矩形、菱形及異形子網絡等，且各子網絡可具有變化的大小。經栽培菌絲體材料可充分地經打亂以產生一或多團經打亂分枝菌絲(例如子網絡)，其大小在所需範圍內。在多種情況下，打亂可充分地受控制以在所需範圍內獲得子網絡之大小及大小分佈兩者。在其中需要子網絡之更精確大小分佈的其他實施例中，經打亂之經栽培菌絲體材料可例如藉由篩分、聚集或其類似操作進一步經處理或經選擇以提供所需大小分佈。例如，子網絡可具有由例如約0.1 mm至約5 mm，包括例如約0.1 mm至約2 mm、約1 mm至約3 mm、約2 mm至約4 mm及約3 mm至約5 mm之長度表示的大小。在一些實施例中，子網絡可具有由約2 mm之長度表示的大小。子網絡之「長度」係等於該子網絡之最大延伸尺寸的距離之量度。其他可量測尺寸包括但不限於長度、寬度、高度、面積及體積。
在多個實施例中，物理力可用於在打亂之後在一或多團分枝菌絲之間產生新的物理相互作用(亦即，再纏結)。可使用多種在纖維之間產生纏結之已知方法，包括藉由在纖維之間產生機械相互作用來產生非編織材料的方法。在下文描述之一些實施例中，水力纏結可用於在菌絲已經打亂之後在菌絲之間產生機械相互作用。經保存之經栽培菌絲體材料
一旦經栽培菌絲體材料已生長，其可視情況以此項技術中已知之任何方式與基質分離，且視情況經受後加工以便藉由殺死菌絲體且以其他方式使菌絲體不會腐爛來防止進一步生長，在本文中稱作「經保存菌絲體材料」。產生經保存菌絲體材料之合適方法可包括乾燥經栽培菌絲體材料或使其脫水(例如，對經栽培菌絲體材料加壓以排出水分)及/或熱處理經栽培菌絲體材料。
在一特定實施例中，經栽培菌絲體材料在190,000磅力下經加壓至0.25吋持續30分鐘。經栽培菌絲體材料可藉由至少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或更多磅力經加壓。經栽培菌絲體材料可經加壓至至少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吋或更多。經栽培菌絲體材料可經加壓至至少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公分或更多。經栽培菌絲體材料可經加壓持續至少1 min、5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min、35 min、40 min、45 min、50 min、55 min或60 min或更久。
乾燥有機物質以使其不會腐爛之合適方法係此項技術中熟知的。在一特定實施例中，經栽培菌絲體材料在烘箱中在100℉或更高之溫度下經乾燥。在另一特定實施例中，經栽培菌絲體材料係經熱壓。
在其他情況下，活的或經乾燥之經栽培菌絲體材料使用一或多種溶液經加工，該等溶液用於自菌絲體移除廢料及水分。在一些實施例中，該等溶液包括溶劑，諸如乙醇、甲醇或異丙醇。在一些實施例中，該等溶液包括鹽，諸如氯化鈣。視實施例而定，經栽培菌絲體材料可在壓力及無壓力下浸沒於溶液中持續多種持續時間。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料可連續地浸沒於數種溶液中。在一特定實施例中，經栽培菌絲體材料可首先浸沒於一或多種包括醇及鹽之第一溶液中，接著浸沒於包括醇之第二溶液中。在另一特定實施例中，經栽培菌絲體材料可首先浸沒於一或多種包括醇及鹽之第一溶液中，接著浸沒於包括水之第二溶液中。在用溶液處理之後，經栽培菌絲體材料可使用熱或冷方法經加壓及/或使用包括空氣乾燥及/或真空乾燥之多種方法經乾燥。美國專利公開案第2018/0282529號詳細地描述此等實施例，該案以引用之方式整體併入本文中。
在一態樣中，經栽培菌絲體材料可藉由使用諸如甲酸之酸調節pH而經固定。在特定實施例中，pH將為至少2、3、4或5。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料之pH將經調節至酸性pH 3以便使用諸如甲酸之多種劑固定經栽培菌絲體材料。在特定實施例中，pH將經調節至小於6、5、4或3之pH以便固定經栽培菌絲體材料。在一實施例中，pH將經調節至pH 5.5。黏合劑
本發明之多個態樣包括黏合劑。如本文所用，「黏合劑」可包括提供增加之強度及/或其他特性(諸如額外柔軟度、強度、耐久性及可相容性)之任何合適劑。黏合劑可為如下劑，其與經栽培菌絲體材料之某一部分反應，增強對經栽培菌絲體材料之處理，與經栽培菌絲體材料經共處理或獨立地經處理，但與經栽培菌絲體材料成為網絡，以產生複合菌絲體材料。在一些態樣中，黏合劑在打亂之前添加。在其他態樣中，黏合劑在打亂之後添加。在一些其他態樣中，黏合劑在樣品經打亂時添加。黏合劑包括黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。本文所述之複合菌絲體材料包括經栽培菌絲體材料及黏合劑，該等黏合劑可為水基、100%固體、UV及濕氣固化型、兩組分反應性摻合物、壓敏性、自交聯熱熔性及其類似特性。
在一些實施例中，該黏合劑係選自包括天然黏著劑或合成黏著劑之組。在該等實施例中，該天然黏著劑可包括基於天然乳膠之黏著劑。在特定實施例中，該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。該等黏合劑可包括陰離子、陽離子及/或非離子劑。在一態樣中，該等黏合劑可包括交聯劑。
在一些實施例中，該黏合劑具有小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度或自交聯功能。在一些實施例中，該黏合劑具有小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。在一些實施例中，該黏合劑具有小於或等於1 μm之粒徑。在一些實施例中，該黏合劑具有零下玻璃轉變溫度。在一些實施例中，該黏合劑具有自交聯功能。在一些實施例中，該黏合劑具有小於或等於500奈米之粒徑。特定例示性黏合劑包括乙酸乙烯酯乙烯共聚物，諸如Dur-O-Set® Elite Plus及Dur-O-Set® Elite 22。
在一些實施例中，該黏合劑具有-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℃之玻璃轉變溫度。在一些實施例中，該黏合劑具有-15℃之玻璃轉變溫度。
其他例示性黏合劑包括但不限於麩醯胺轉胺酶、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物及乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。在一些實施例中，該黏結劑為聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)。在一些實施例中，該黏結劑為乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。在一些實施例中，該黏結劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
在一些實施例中，該黏合劑包括一或多個反應性基團。例如，該黏合劑與含活性氫之基團(諸如胺、羥基及羧基)反應。在一特定實施例中，該黏合劑經由該一或多個反應性基團交聯一或多團分枝菌絲。在一些情況下，胺存在於甲殼質上，且羥基及羧基存在於甲殼質周圍之多醣及蛋白質上。在一特定實施例中，PAE包括陽離子氮雜環丁鎓基團。在該等實施例中，PAE上之陽離子氮雜環丁鎓基團在聚醯胺胺骨架中充當反應性位點，且與一或多個菌絲分枝中之含活性氫之基團(諸如胺、羥基及羧基)反應。
黏合劑之其他實例包括但不限於與次磷酸鈉或磷酸一鈉或二氯乙酸鈉組合之檸檬酸、與次磷酸鈉或磷酸一鈉或二氯乙酸鈉組合之海藻酸鹽、環氧化大豆油、N-(3-二甲基胺基丙基)-N′-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC)、聚醯胺表氯醇樹脂(PAE)及過硫酸銨。黏合劑之一些實例包括環氧樹脂、異氰酸酯、硫化合物、醛、酸酐、矽烷、氮丙啶及氮雜環丁鎓化合物以及具有所有該等官能基之化合物。可能的含甲醛黏合劑包括甲醛、苯酚甲醛、脲甲醛、三聚氰胺脲甲醛、三聚氰胺甲醛、苯酚間苯二酚及其任何組合。
合適黏合劑之額外實例包括乳膠材料，諸如丁二烯共聚物、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、含烯烴聚合物(例如乙酸乙烯酯-乙烯共聚物)、乙烯基酯共聚物、鹵化共聚物(例如偏二氯乙烯聚合物)。基於乳膠之劑在使用時可含有官能度。可使用任何種類之乳膠，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、其自交聯型式(例如，包括N-甲基丙烯醯胺之彼等)及其共聚物及摻合物(包括與諸如丙烯腈之其他單體形成的共聚物)形成之彼等。亦可使用天然聚合物，諸如澱粉、天然橡膠乳膠、糊精、木質素、纖維素聚合物、醣膠及其類似物。另外，亦可使用其他合成聚合物，諸如環氧樹脂、胺基甲酸酯、酚醛樹脂、氯丁橡膠、丁基橡膠、聚烯烴、聚醯胺、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇及聚酯醯胺。如本文所用，術語「聚丙烯」包括丙烯之聚合物或丙烯與其他脂族聚烯烴(諸如乙烯、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-己烯及其混合物)聚合之聚合物。在特定實施例中，黏合劑包括但不限於天然黏著劑(例如基於天然乳膠之黏著劑，諸如皮革膠或weld、乳膠、基於大豆蛋白之黏著劑)、合成黏著劑(聚胺基甲酸酯)、氯丁橡膠(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、硝化纖維素、聚乙酸乙烯酯(PVA)及乙酸乙烯酯乙烯(VAE)。在其他實施例中，該黏合劑為VAE。
在一態樣中，一或多種黏合劑可倂入欲呈其經打亂或未打亂狀態黏合之經栽培菌絲體材料中，例如包埋於整個材料中，或作為薄塗層添加，諸如藉由噴霧、浸、輥軋、塗佈及其類似步驟，以產生複合菌絲體材料。在另一態樣中，一或多種黏合劑可在打亂發生的同時倂入。根據本發明，可使用任何合適之黏合方法。表面之黏合可在乾燥時發生，且可發展出強固化黏合。一或多種黏合劑之黏合可包括使用開孔或閉孔泡沫材料，如胺基甲酸酯、烯烴橡膠及乙烯基泡沫材料，以及呈多種層合安排之紡織品、金屬及織物。
經黏合總成(亦即，層合物)可藉由將水性黏著劑均勻地塗覆於經栽培菌絲體材料上來製備。在一些實施例中，薄層包括兩個連續層。在一些實施例中，薄層包括三個連續層。可使用多種塗佈方法，諸如噴霧、輥塗、飽和及其類似方法。經塗佈基質可在黏合之前經乾燥。
複合菌絲體材料可藉由用化學黏結劑浸漬該複合菌絲體材料而以化學方式黏合，以使纖維彼此連接，包括使纖維素纖維彼此連接。合適黏結劑之非限制性實例包括阿拉伯膠、乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)及黏著劑。合適黏著劑之實例包括S-10 (可獲自US Adhesives, U.S.A.)及Bish’s Original Tear Mender Instant Fabric & Leather Adhesive (可獲自Tear Mender, U.S.A)。合適的基於VAE之黏結劑之一實例為Dur-O-Set® Elite 22，其可獲自Celanese Emulsions, U.S.A。合適的基於VAE之黏結劑之另一實例為Dur-O-Set® Elite Plus，其可獲自Celanese Emulsions, U.S.A。另一例示性黏結劑包括X-LINK® 2833，可獲自Celanese Emulsions, U.S.A.，且其經描述為自交聯乙酸乙烯酯丙烯酸系物。在互連菌絲之網中，化學黏結劑將必須使該網飽和以經由該網擴散且到達網絡之核心。因此，複合菌絲體材料可浸入黏結劑溶液中以完全地浸漬該材料。亦可向複合菌絲體材料提供化學黏結劑之噴塗。化學黏結劑之噴塗可藉由毛細管作用來輔助用於分散，或可藉由真空塗覆來輔助以牽引化學黏結劑通過該材料。塗佈機亦可用於塗佈複合菌絲體材料。
複合菌絲體材料可使用熱黏合技術經黏合，其中添加劑與該複合菌絲體材料一起提供。此添加劑可為在已知熱階下熔化之「可熔性」材料。複合菌絲體材料之纖維素材料不會熔化，以致該複合菌絲體材料與該添加劑一起可加熱至該添加劑之熔點。當熔化時，該添加劑可分散於該複合菌絲體材料內且接著冷卻以硬化整體材料。
本發明不限於合適黏合劑之以上清單。其他黏合劑為此項技術中已知的。無論類型如何，黏合劑之作用部分地係提供每個分子數個反應性位點。本發明中使用之黏合劑的類型及量取決於所需特性。在多個實施例中，可使用有效量之黏合劑。如本文所用，關於黏合劑之「有效量」係指劑之量，該量足以提供增加的強度及/或其他特性(諸如額外柔軟度、強度、耐久性及可相容性)。
該黏合劑可添加至已經加壓、具有經打亂之一或多團菌絲及/或經水力纏結之經栽培菌絲體材料中。該黏合劑可在打亂一或多圖分枝菌絲或加壓之前添加至經栽培菌絲體材料中。該黏合劑可在打亂一或多圖分枝菌絲或加壓期間添加至經栽培菌絲體材料中。該黏合劑可在打亂一或多圖分枝菌絲或加壓之後添加至經栽培菌絲體材料中。
在一些實施例中，經加壓之經栽培菌絲體材料與黏合劑接觸。在一些實施例中，經打亂之經栽培菌絲體材料與黏合劑接觸。在一些實施例中，該黏合劑在該等分枝菌絲團經打亂之前添加。在一些實施例中，該黏合劑在打亂一或多團分枝菌絲期間添加。在一些實施例中，該黏合劑在該等分枝菌絲團經打亂之後添加。在一些實施例中，該黏合劑在經栽培菌絲體材料經加壓之前添加。在一些實施例中，該黏合劑在對經栽培菌絲體材料加壓期間添加。在一些實施例中，該黏合劑在經栽培菌絲體材料經加壓之後添加。支撐材料
根據一態樣，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可進一步包括支撐材料，例如以形成經黏合總成(亦即，層合物)。如本文所用，術語「支撐材料(supporting material)」係指向經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料提供支撐之任何材料或一或多種材料之組合。在一些實施例中，該支撐材料為支架。在一些實施例中，該支撐材料為粗布。
在一些實施例中，該支撐材料經纏結於該經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料(例如增強材料)內。在一些其他實施例中，該支撐材料係位於該經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料(例如基礎材料)之表面上。在一些實施例中，該支撐材料包括但不限於網狀織物、紗布、織物、複數根纖維、針織紡織品、編織紡織品、非編織紡織品、針織纖維、編織纖維、非編織纖維、薄膜、表面噴塗層及纖維添加劑。在一些實施例中，針織紡織品為針織纖維。在一些實施例中，編織紡織品為編織纖維。在一些實施例中，非編織紡織品為非編織纖維。在一些實施例中，該支撐材料可全部或部分地由合成纖維、天然纖維(例如木質纖維素纖維)、金屬或塑膠之任何組合建構。該支撐材料可例如使用已知纏結方法(如氈製或針刺)部分地經纏結於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料內。在一些態樣中，該支撐材料未纏結於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料內。可使用此項技術中已知之多種方法來形成如本文所述之層合物。在一些其他實施例中，該支撐材料包括基礎材料，該基礎材料例如經塗覆於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之頂面或底面。該支撐材料可經由此項技術中已知之任何方式經附接，包括但不限於化學附接，例如合適噴塗材料，詳言之合適黏著劑，或替代地例如歸因於其固有黏性。
根據本發明之層合物可包括至少一種支撐材料。若使用超過一種支撐材料，則經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可包括多層之夾心結構的內層，其中該內層例如為支撐材料，諸如針織物或編織物或支架。在此情況下，該支撐材料將包埋於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料內。
如本文所用之支撐材料可包括支架或紡織品。如本文所用，「支架(scaffold)」係指此項技術中已知與經栽培菌絲體材料不同且向經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料提供支撐之任何材料。「支架」可包埋於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料內，或者在經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之上、之下或之內分層。在本發明中，可使用所有種類及類型之支架，包括但不限於薄膜、紡織品、粗布及聚合物。如本文所用，「紡織品(textile)」係指一種類型之支架，其可為任何編織、針織或非編織纖維結構。在多個層包括於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料中之情況下，諸如圖 11A 及11B 所示，兩層或兩層以上可包括支架；或者在其他實施例中，兩層或兩層以上可包括紗布。有用支架包括編織及非編織支架、定向及非定向支架以及正交及非正交支架。有用支架可包括習知支架，其包括在縱向上或沿著該支架之長度取向的複數根紗，及在橫向上或跨該支架之寬度取向的複數根紗。此等紗可分別稱為經紗及緯紗。可使用多種紗，包括但不限於纖維材料及聚合物。例如，紗可包括但不限於玻璃纖維、鋁或芳族聚醯胺聚合物。在一實施例中，支架包括玻璃纖維紗。該等支架可使用習知黏合劑(諸如可交聯丙烯酸樹脂、聚乙烯醇或類似黏著劑)黏著在一起或鎖定在位置中。該等支架亦可藉由採用諸如但不限於針刺之技術以機械方式經纏結。在又一實施例中，該等支架可藉由編織經鎖定在位置中。根據本發明可使用支撐材料之組合。
在一些實施例中，支撐材料可根據此項技術中已知之方法，包括但不限於美國專利第4,939,016號及美國專利第6,942,711號中所述之方法(該等專利以引用之方式整體併入本文中)倂入至如本文所述之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料中。例如，支撐材料可經由水力纏結倂入至經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料中。在該等實施例中，支撐材料可在添加黏合劑及/或交聯劑之前或之後倂入至經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料中。在一些實施例中，經由一或多個用於水力纏結之孔引導至經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之液體(諸如水)可傳遞通過經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在一些實施例中，該液體為高壓液體。在一些實施例中，壓力及水流可變化，部分地取決於支撐材料之類型及孔徑。在多個實施例中，水壓為至少100 psi，例如至少200 psi、至少300 psi、至少400 psi、至少500 psi、至少600 psi、至少700 psi、至少800 psi、至少900 psi及至少1000 psi。在多個實施例中，水壓為約100 psi至約5000 psi，包括例如約200 psi至約1000 psi、約300 psi至約2000 psi、約400 psi至約3000 psi、約500 psi至約4000 psi及約600 psi至約5000 psi。在一些實施例中，水壓為約750 psi。在多個實施例中，該一或多個孔具有至少10微米之直徑，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微米及至少150微米。在多個實施例中，該一或多個孔具有約10微米至約150微米之直徑，包括例如約20微米至約70微米、約30微米至約80微米、約40微米至約90微米、約50微米至約100微米、約60微米至約110微米及約70微米至約120微米。在一些實施例中，該一或多個孔具有約50微米之直徑。
經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料亦可包括用於泡沫材料中之輔助劑。輔助劑或添加劑包括交聯劑、加工助劑(例如助濾劑)、分散劑、絮凝劑、減黏劑、阻燃劑、分散劑、增塑劑、抗氧化劑、相容劑、填料、顏料、UV保護劑、纖維(諸如蕉麻纖維)及其類似物。進一步預期發泡劑可用於將化學黏合劑引入複合菌絲體材料中。該種發泡劑可藉由將空氣引入複合菌絲體材料之網中而使該網具更多孔。增塑劑
多種增塑劑可應用於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料以改變經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之機械特性。在該等實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料進一步包括增塑劑。美國專利第9,555,395號論述了添加多種保濕劑及增塑劑。特定言之，美國專利第9,555,395號論述了使用甘油、山梨糖醇、甘油三酸酯增塑劑、油(諸如亞麻籽油、蓖麻油、乾性油)、離子及/或非離子二醇及聚環氧乙烷。美國專利公開案第2018/0282529號進一步論述了用諸如甘油、山梨糖醇或另一保濕劑之增塑劑處理經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料以保留水分且以其他方式增強經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之機械特性，諸如經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料的彈性及可撓性。在該等實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料為可撓性的。
其他相似增塑劑及保濕劑為此項技術中熟知的，諸如聚乙二醇及加脂劑，其藉由用與油不溶混之液體(例如水)乳化天然油而獲得，以致油之微滴可滲透該材料。多種加脂劑含有水中之乳化油，其中添加有其他化合物，諸如離子及非離子乳化劑、界面活性劑、肥皂及硫酸鹽。加脂劑可包括多種類型之油，諸如基於礦物、動物及植物之油。適當加脂劑包括但不限於Truposol® LEX加脂劑(Trumpler, 德國)、Trupon® DXV加脂劑(Trumpler, 德國)、二乙氧基酯二甲基氯化銨(DEEDMAC)、Downy織物軟化劑、山梨糖醇、間赤藻糖醇、Tween 20及Tween 80。單寧及染料
在本發明之多個實施例中，向經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料賦予顏色可為理想的。如美國專利公開案第2018/0282529號中所論述，單寧可用於向經栽培菌絲體材料、複合菌絲體材料或經保存複合菌絲體材料賦予顏色。
由於經栽培菌絲體材料及/或複合菌絲體材料部分地包括甲殼質，其缺乏基於蛋白質之材料中所富含的功能性位點。因此，可有必要官能化經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料中之甲殼質以便建立用於酸性及直接染料之結合位點。上文論述了官能化甲殼質之方法。
多種染料可用於向經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料賦予顏色，諸如酸性染料、直接染料、分散染料、硫化染料、合成染料、反應性染料、顏料(例如氧化鐵黑及鈷藍)及天然染料。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料在應用染料溶液之前浸沒於鹼性溶液中以促進染料吸收及滲透至該材料中。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料在應用染料溶液之前預浸泡於氯化銨、氫氧化銨及/或甲酸中以促進染料吸收及滲透至該材料中。在一些實施例中，單寧可添加至該染料溶液中。在多個實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可在染料處理或預處理之前如上文所論述經保存。
視實施例而定，該染料溶液可使用不同應用技術應用於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在一些實施例中，該染料溶液可塗覆於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之一或多個外表面。在其他實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可浸沒於染料溶液中。
除了用多種溶液預浸泡之外，亦可將劑添加至染料溶液中以促進染料吸收及滲透至該材料中。在一些實施例中，氫氧化銨及/或甲酸與酸性或直接染料一起促進染料吸收及滲透至該材料中。在一些實施例中，乙氧基化脂肪胺用於促進染料吸收及滲透至經加工材料中。
在多個實施例中，在添加染料之後或期間添加增塑劑。在多個實施例中，該增塑劑可與染料溶液一起添加。在特定實施例中，該增塑劑可為椰子油、植物甘油或亞硫酸化或硫酸化加脂劑。
在一些實施例中，染料溶液可使用諸如氫氧化銨之鹼維持於鹼性pH下。在特定實施例中，該pH將為至少9、10、11或12。在一些實施例中，染料溶液之pH將經調節至酸性pH以便使用多種劑(諸如甲酸)固定染料。在特定實施例中，該pH將經調節至小於6、5、4或3之pH以便固定染料。
在多種方法中，經栽培菌絲體材料、複合菌絲體材料及/或經保存複合菌絲體材料可在應用該染料溶液時經受機械加工或攪拌以便促進染料吸收及滲透至該材料中。在一些實施例中，在染料溶液中使經栽培菌絲體材料、複合菌絲體材料及/或經保存複合菌絲體材料經受擠壓或其他形式之壓力會增強染料吸收及滲透。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料、複合菌絲體材料及/或經保存複合菌絲體材料可經受音波處理。
使用本文所述之方法，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可經染色或著色，以致經加工之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料的顏色為實質上均勻的。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料用染料著色，且在經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之一或多個表面上，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之顏色為實質上均勻的。使用上述方法，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可經染色或著色，以致染料及顏色不僅存在於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之表面中，而且經由該表面滲透至該材料之內核中。在該等實施例中，該染料存在於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之整個內部。
在本發明之多個實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可經染色，使得經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料為不褪色的。色固性可使用多種技術來量測，諸如ISO 11640:2012:色固性測試–色固性測試–耐週期性往復摩擦之色固性或ISO 11640:2018 (其為ISO 11640:2012之更新)。在一特定實施例中，色固性將根據上文使用灰度等級作為度量來量測以確定摩擦堅牢度及样品改變。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料將證明強色固性，由至少3、至少4或至少5之灰度等級指示。蛋白質來源
在多個實施例中，視情況用未天然存在於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料中之一或多種蛋白質來源(亦即，外源蛋白質來源)處理經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可為有益的。在一些實施例中，該一或多種蛋白質係來自除真菌物種以外之物種，自其產生經栽培菌絲體材料。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可視情況經植物蛋白質來源(諸如豌豆蛋白、大米蛋白、大麻蛋白及大豆蛋白)處理。在一些實施例中，蛋白質來源將為動物蛋白質，諸如昆蟲蛋白質或哺乳動物蛋白質。在一些實施例中，該蛋白質將為由微生物產生之重組蛋白。在一些實施例中，該蛋白質將為纖維蛋白質，諸如絲或膠原蛋白。在一些實施例中，該蛋白質將為彈性體蛋白質，諸如彈性蛋白或節枝彈性蛋白。在一些實施例中，該蛋白質將具有一或多個甲殼質結合域。具有甲殼質結合域之例示性蛋白質包括節枝彈性蛋白及多種細菌甲殼質結合蛋白。在一些實施例中，該蛋白質將為包括一或多個甲殼質結合域之經工程改造或融合蛋白。視實施例而定，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可在處理或在無先前保存下經處理之前如上文所述經保存。
在本發明之一特定實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料浸沒於包括蛋白質來源之溶液中。在一特定實施例中，該包括蛋白質來源之溶液為水溶液。在其他實施例中，該包括蛋白質來源之溶液包括緩衝液，諸如磷酸鹽緩衝生理食鹽水。
在一些實施例中，該包括蛋白質來源之溶液將包括用於交聯該蛋白質來源之劑。視實施例而定，可使用與胺基酸之官能基相互作用的多種已知劑。在一特定實施例中，用於交聯該蛋白質來源之劑為麩醯胺轉胺酶。交聯胺基酸官能基之其他合適劑包括酪胺酸酶、京尼平、硼酸鈉及乳糖酶。在其他實施例中，傳統鞣劑可用於交聯蛋白質，包括鉻、植物單寧、鞣油、環氧樹脂、醛及合成鞣劑。如上文所論述，歸因於鉻之毒性及環境關注，可使用PAE其他礦物，諸如鋁、鈦、鋯、鐵及其組合，具有及不具有鉻。
在多個實施例中，使用蛋白質來源之處理可在保存經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料、塑化經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料及/或對經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料染色之前、之後或並行地發生。在一些實施例中，使用蛋白質來源之處理可在使用包括醇及鹽之溶液保存經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之前或期間發生。在一些實施例中，使用蛋白質來源之處理在對經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料染色之前或並行地發生。在此等實施例中之一些中，該蛋白質來源溶解於該染料溶液中。在一特定實施例中，該蛋白質來源將溶解於視情況包括一或多種促進染料吸收之劑的鹼性染料溶液中。
在一些實施例中，增塑劑將添加至包括溶解之蛋白質來源的染料溶液中以並行地塑化經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在一特定實施例中，該增塑劑可為加脂劑。在一特定實施例中，增塑劑將添加至蛋白質來源中，該蛋白質來源溶解於包括一或多種促進染料吸收之劑的鹼性染料溶液中。塗料及整理劑
在經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料已使用如上所述之方法的任何組合經加工之後，該經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可經整理劑或塗料處理。可使用皮革工業中常見之多種整理劑，諸如黏結劑溶液中之蛋白質、硝化纖維素、合成蠟、天然蠟、具有蛋白質分散液之蠟、油、聚胺基甲酸酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸樹脂、乳液聚合物、耐水聚合物及其多種組合。在一特定實施例中，包括硝化纖維素之整理劑可應用於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在另一特定實施例中，包括習知聚胺基甲酸酯整理劑之整理劑將應用於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在多個實施例中，一或多種整理劑將依序應用於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在一些情況下，整理劑將與染料或顏料組合。在一些情況下，整理劑將與手感修飾劑(亦即，感覺修飾劑或觸覺)組合，包括天然及合成蠟、矽酮、石蠟、皂化脂肪物質、脂肪酸醯胺、醯胺酯、硬脂醯胺、其乳液及前述任何組合中之一或多者。在一些情況下，整理劑將與消泡劑組合。在一些實施例中，外部元件或力經應用於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在該等實施例中，該外部元件或力包括加熱及/或加壓。在一些實施例中，該外部元件或力係熱壓。在一些實施例中，外部力經施加於經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。在該等實施例中，該外部力包括加熱及/或加壓。在一些實施例中，該外部力係熱壓。經加工菌絲體材料
在本發明之多個實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料係經音波處理、穿孔或真空加工。穿孔可包括針刺、空氣刺入或水刺入。
在本發明之多個實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可在溶液(亦即，染料溶液、蛋白質溶液或增塑劑)中以及在經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料已自該溶液移除之後，以不同方式對進行機械加工及/或化學加工。在該等實施例中，該方法包括機械加工及/或化學加工經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料，其中製造經加工菌絲體材料。
當經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料處於溶液或分散液中時，其可經攪拌、音波處理、擠壓或加壓以確保溶液吸收。機械加工之程度將取決於所應用的特定處理及經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料在其加工階段中之脆性水準。經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之擠壓或加壓可藉由手動絞乾、機械絞乾、平壓機、油氈輥或壓延輥來實現。
同樣，如上文所論述，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可在其自溶液移除之後經加壓或以其他方式經加工以自該複合菌絲體材料移除溶液。用溶液處理且對該材料加壓可重複數次。在一些實施例中，該材料經加壓至少兩次、至少三次、至少四次或至少五次。
一旦經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料經完全乾燥(例如，使用上述熱、加壓或其他乾燥技術)，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料即可經受額外機械及/或化學加工。視用於處理經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之技術以及經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之所得韌性而定，可應用不同類型的機械加工，包括但不限於砂磨、刷洗、電鍍、壓鉚、翻滾、振動及橫軋。
在一些實施例中，經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可用任何熱源或藉由應用化學品經壓花。在一些實施例中，溶液中之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料可經受額外化學加工，諸如使用諸如氫氧化銨之鹼維持於鹼性pH下。在特定實施例中，該pH將為至少9、10、11或12。在一些實施例中，溶液中之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料之pH將經調節至酸性pH以便使用多種劑(諸如甲酸)固定該複合菌絲體材料。在特定實施例中，該pH將經調節至小於6、5、4或3之pH以便固定該經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。
整理、塗佈及其他步驟可在經乾燥之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料的機械加工及/或化學加工之後或之前執行。同樣，可在經乾燥之經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料的機械加工及/或化學加工之後或之前執行最終加壓步驟，包括裝飾步驟，諸如壓花或雕刻。
圖 14 說明用於將原菌絲體材料轉化為硬皮材料之方法200的流程圖，該硬皮材料可基於該材料之最終用途應用根據所需整理過程(例如整理塗佈、裝飾步驟、最終加壓步驟)經處理。該原菌絲體材料可為根據本文所述之任何方法製造之經乾燥、經冷藏或經冷凍材料。該原材料可視情況在頂部及/或底部上經縱切以提供具有所需厚度之菌絲體板。縱切亦可在切口處提供更平滑表面。該硬皮材料可如本文所述經染色、塑化、經乾燥及/或以其他方式經後加工。
仍參考圖 14 ，在步驟202處，可基於菌絲體材料之尺寸及質量來製備預整理處理溶液。在一實例中，該預整理處理溶液可以每公克濕菌絲體材料約6 mL或每公克經乾燥菌絲體材料20 mL之體積製備。該預整理處理溶液可包括在合適溶劑(諸如水)中之一或多種染料、單寧及/或增塑劑(例如加脂劑)。在一實例中，該預整理處理溶液包括一或多種染料及/或單寧及一或多種加脂劑。所添加之染料的量可基於染料之特定類型及所得產物之所需顏色。一種例示性預整理處理溶液包括：一或多種酸性染料，其濃度產生所需顏色；約25 g/L植物單寧；約6.25 g/L Truposol® LEX加脂劑(Trumpler, 德國)；及約18 g/L至約19 g/L Trupon® DXV加脂劑(Trumpler, 德國)。
在步驟204處，該預整理處理溶液可經由浸泡及加壓過程之組合應用於菌絲體材料。在一實例中，該材料浸泡於該預整理處理溶液中持續預定時段(例如1分鐘)且接著移動通過加壓系統。合適加壓系統之一實例包括使經浸泡材料移動通過一對輥，該對輥係間隔開以藉由該等輥之間的每次傳遞向該材料提供所需加壓程度。該材料可經推動及/或拉動通過該等輥。該材料傳遞通過該等輥之速率可變化。根據本發明之一態樣，在步驟204處之浸泡及加壓過程可重複一或多次(例如，1、2、3、4、5次或更多次)。
在204處之預整理處理應用之後，該材料可繼續進行至固定過程206。固定過程206包括將預整理處理溶液之pH調節至適用於固定染料之pH。在一實例中，該固定過程為酸固定過程，其包括降低預整理處理溶液之pH。適用於酸固定之酸的非限制性實例包括乙酸及甲酸。例如，乙酸可用於將上述例示性預整理處理溶液之pH降低至3.15 ± 1.0之pH。
在步驟210處，該菌絲體材料可浸泡於pH經調節之預整理處理溶液中且以與上文關於步驟204所述之彼方式相似的方式壓平。在步驟210處之浸泡及加壓過程可重複一或多次(例如，1、2、3、4、5次或更多次)。
步驟212包括該材料在pH經調節之預整理處理溶液中之最終、經延長浸泡。該材料可在經延長之浸泡時期的一半左右倒置。經延長之浸泡時期可為約30分鐘至1小時或更久。當經延長之浸泡時段完成時，在214處該材料可經由最終加壓過程經加工。該最終加壓過程可與上文關於步驟204及210所述之彼過程相同或不同。
在固定過程206之後，在步驟216處，該材料可在加熱或不加熱下經乾燥。在乾燥步驟216期間，該材料可大體上垂直地、水平地或以其間任何取向經保持。在該乾燥步驟期間，該材料可視情況受束縛。例如，一或多個鉗可在乾燥期間用於束縛該材料之全部或一部分。在一些實例中，乾燥步驟216係在環境條件下進行。複合菌絲體材料之機械特性
本發明之多種方法可經組合以提供具有多種機械特性的經加工之經栽培或複合菌絲體材料。在該等實施例中，該菌絲體材料包括機械特性，例如濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。其他機械特性包括但不限於彈性、剛度、屈服強度、極限抗張強度、延展性、硬度、韌性、抗蠕變性及此項技術中已知之其他機械特性。
在多個實施例中，經加工菌絲體材料可具有小於1吋、小於1/2吋、小於1/4吋或小於1/8吋之厚度。在一些實施例中，複合菌絲體材料具有約0.5 mm至約3.5 mm之厚度，包括例如約0.5 mm至約1.5 mm、約1 mm至約2.5 mm及約1.5 mm至約3.5 mm。既定的一片材料內之材料厚度可具有變化之變異數係數。在一些實施例中，該厚度為實質上均勻的以產生最小變異數係數。
在一些實施例中，該菌絲體材料可具有至少20 MPa、至少25 MPa、至少30 MPa、至少40 MPa、至少50MPa、至少60 MPa、至少70 MPa、至少80 MPa、至少90 MPa、至少100 MPa、至少110 MPa、至少120 MPa、至少150 MPa、至少175 MPa、至少200 MPa、至少225 MPa、至少250 MPa、至少275 MPa或至少300 MPa之初始模數。在一些實施例中，該菌絲體材料可具有約0.5 MPa至約300 MPa之初始模數，包括例如約0.5 MPa至約10 MPa、約1 MPa至約20 MPa、約10 MPa至約30 MPa、約20 MPa至約40 MPa、約30 MPa至約50 MPa、約40 MPa至約60 MPa、約50 MPa至約70 MPa、約60 MPa至約80 MPa、約70 MPa至約90 MPa、約80 MPa至約100 MPa、約90 MPa至約150 MPa、約100 MPa至約200 MPa及約150 MPa至約300 MPa。在特定實施例中，該菌絲體材料具有0.8 MPa之初始模數。在一態樣中，該菌絲體材料具有1.6 MPa之初始模數。在另一態樣中，該菌絲體材料具有97 MPa之初始模數。
在一些實施例中，該菌絲體材料可具有約0.05 MPa至約50 MPa之濕抗張強度，包括例如約1 MPa至約5 MPa、約5 MPa至約20 MPa、約10 MPa至約30 MPa、約15 MPa至約40 MPa及約20 MPa至約50 MPa。在特定實施例中，該菌絲體材料可具有約5 MPa至約20 MPa之濕抗張強度。在一態樣中，該菌絲體材料具有約7 MPa之濕抗張強度。在一特定實施例中，該濕抗張強度將藉由ASTM D638量測。
在一些實施例中，該菌絲體材料可具有至少1.1 MPa、至少6.25 MPa、至少10 MPa、至少12 MPa、至少15 MPa、至少20 MPa、至少25 MPa、至少30 MPa、至少35 MPa、至少40 MPa、至少45 MPa、至少50 MPa之斷裂強度(「極限抗張強度」)。
在一些實施例中，該菌絲體材料具有小於2%、小於3%、小於5%、小於20%、小於25%、小於50%、小於77.6%或小於200%之斷裂伸長率。例如，該菌絲體材料可具有約1%至約200%之斷裂伸長率，包括例如約1%至約25%、約10%至約50%、約20%至約75%、約30%至約100%、約40%至約125%、約50%至約150%、約60%至約175%及約70%至約200%。
在一些實施例中，使用ASTM D2209或ASTM D638量測初始模數、極限抗張強度及斷裂伸長率。在一特定實施例中，使用修改版ASTM D638量測初始模數、極限抗張強度及斷裂伸長率，該修改版ASTM D638使用與ASTM D638相同之樣品尺寸及ASTM D2209之應變速率。
在一些實施例中，該菌絲體材料可具有至少15 N、至少20 N、至少25 N、至少30 N、至少35 N、至少40 N、至少50 N、至少60 N、至少70 N、至少80 N、至少90 N、至少100 N、至少125 N、至少150 N、至少175 N或至少200 N之單針撕裂強度。在一特定實施例中，該切口撕裂強度將藉由ASTM D4786量測。
在一些實施例中，該菌絲體材料可具有至少20 N、至少40 N、至少60 N、至少80 N、至少100 N、至少120 N、至少140 N、至少160 N、至少180 N或至少200 N之雙針撕裂強度。在一特定實施例中，該切口撕裂強度將藉由ASTM D4705量測。
在一些實施例中，該菌絲體材料可具有至少1.8 N、至少15 N、至少25 N、至少35 N、至少50 N、至少75 N、至少至少100 N、至少150 N或至少200 N之切口撕裂強度(亦稱作裂縫撕裂強度)，如藉由ISO-3377所量測。在一特定實施例中，該切口撕裂強度將藉由ASTM D4704量測。在一些實施例中，該菌絲體材料可具有至少1 N、至少20 N、至少40 N、至少60 N、至少80 N、至少100 N、至少120 N、至少140 N、至少160 N、至少180 N或至少200 N之裂縫撕裂強度。在一態樣中，該菌絲體材料具有約1 N至約200 N之裂縫撕裂強度，包括例如約10 N至約30 N、約20 N至約40 N、約30 N至約50 N、約40 N至約60 N、約50 N至約70 N、約60 N至約80 N、約70 N至約90 N、約80 N至約100 N、約90 N至約110 N、約100 N至約120 N、約110 N至約130 N、約120 N至約140 N、約130 N至約150 N、約140 N至約160 N、約150 N至約170 N、約160 N至約180 N、約170 N至約190 N及約180 N至約200 N，如藉由ISO-3377-2所量測。
在一些實施例中，該菌絲體材料具有至少0.2 MPa、至少1 MPa、至少5 MPa、至少20 MPa、至少30 MPa、至少50 MPa、至少80 MPa、至少100 MPa、至少120 MPa、至少140 MPa、至少160 MPa、至少200 MPa、至少250 MPa、至少300 MPa、至少350 MPa、至少380 MPa之撓曲模數(撓曲)。在一特定實施例中，該壓縮將藉由ASTM D695量測。在一些實施例中，該菌絲體材料具有約5-10 MPa之撓曲模數。在一些實施例中，該菌絲體材料具有約10-20 MPa之撓曲模數。在一些實施例中，該菌絲體材料具有約20-30 MPa之撓曲模數。在一些實施例中，該菌絲體材料具有約30-40 MPa之撓曲模數。在一些實施例中，該菌絲體材料具有約10-11 MPa之撓曲模數。在一些實施例中，該菌絲體材料具有約10 MPa之撓曲模數。
在本發明之多個實施例中，該菌絲體材料具有不同吸收特性，該等吸收特性作為在水中浸泡之後的質量增加百分率經量測。在一些實施例中，在水中浸泡持續1小時之後的質量增加百分比係小於1%、小於5%、小於25%、小於50%、小於74%或小於92%。在一特定實施例中，使用ASTM D6015來量測在水中浸泡1小時之後的質量增加百分比。製造菌絲體材料之方法
亦提供一種製造如本文所述之菌絲體材料之方法。根據本發明之一實施例，菌絲體材料可藉由產生包括一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；打亂包括該一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；及向經栽培菌絲體材料中添加黏合劑(例如，藉由使經打亂之經栽培菌絲體材料與包含黏合劑之溶液接觸)來製造；因此產生複合菌絲體材料。在一些實施例中，經栽培菌絲體材料包括一或多團經打亂分枝菌絲。在一些實施例中，該一或多團經打亂分枝菌絲具有長度。在該等實施例中，該一或多團經打亂分枝菌絲具有約0.1 mm至約5 mm之長度。
在另一態樣中，菌絲體材料可藉由產生經栽培菌絲體材料；對經栽培菌絲體材料加壓；及向經栽培菌絲體材料中添加黏合劑(例如，藉由使經加壓之經栽培菌絲體材料與包含黏合劑之溶液接觸)來製造，因而製造複合菌絲體材料。
在一些實施例中，該產生包含在固體基質上產生經栽培菌絲體材料。在一些實施例中，該方法進一步包括將支撐材料倂入至該菌絲體材料中。在一些實施例中，該支撐材料為增強材料。在一些實施例中，該支撐材料為基礎材料。在一些實施例中，打亂包括藉由機械作用打亂該一或多團分枝菌絲。在一些實施例中，該方法進一步包括添加一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。在一些實施例中，該方法進一步包括將染料添加至經栽培菌絲體材料或該菌絲體材料中。在一些實施例中，該方法進一步包括將增塑劑添加至經栽培菌絲體材料或該菌絲體材料中。在一些實施例中，該方法進一步包括將單寧添加至經栽培菌絲體材料或該菌絲體材料中。在一些實施例中，該方法進一步包括將整理劑添加至該菌絲體材料中。在一些實施例中，該方法進一步包括測定該菌絲體材料之機械特性，其中該機械特性包括但不限於濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度、裂縫撕裂強度、彈性、剛度、屈服強度、極限抗張強度、延展性、硬度、韌性、抗蠕變性及其類似特性。例如，該菌絲體材料具有約0.05 MPa至約50 MPa之濕抗張強度、約0.5 MPa至約300 MPa之初始模數、約1%至約200%之斷裂伸長率、約0.5 mm至約3.5 mm之厚度及/或約1 N至約200 N之裂縫撕裂強度。
在一些實施例中，該經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。實例
提出以下實例以向一般技術者提供關於如何製作及使用本發明之完整揭示及描述，且其不意欲限制本發明人視作其發明之範圍，其亦不意欲代表以下實驗為所執行之全部或僅有實驗。已盡力確保關於所用數字(例如量、溫度等)之準確性，但應考慮一些實驗誤差及偏差。除非另有指示，否則份為重量份，分子量為重量平均分子量，溫度係以攝氏度表示，且壓力係處於大氣壓下或接近大氣壓。可使用標準縮寫，例如bp，鹼基對；kb，千鹼基；pl，皮升；s或sec，秒；min，分鐘；h或hr，小時；aa，胺基酸；kb，千鹼基；bp，鹼基對；nt，核苷酸；i.m.，(經)肌肉內；i.p.，(經)腹膜內；s.c.，(經)皮下；及其類似縮寫。材料及方法
以下材料及方法用於實例中。複合菌絲體材料樣品
關於以下所述之各樣品，組分在摻合機(Vitamix或Blendtec)中摻合在一起。所得漿液傾入擱在造紙篩網上之模具中，或使水傳遞通過之定型布中。在等待大約1-15分鐘之後，該模具自漿液中移出。該材料接著經由手壓機經加壓至約0.25吋。所得材料接著自篩網中移出且在風扇前經乾燥。該樣品經乾燥且接著在熱壓機中經加壓。支架視情況包括於複合菌絲體材料中，如下文所述。
使用以下樣品：
HM1-1-1：15 g乾燥經栽培菌絲體材料、375 mL水及3 g豌豆蛋白(Nutribiotic)摻合在一起。添加來自BDF (BDF TG)之3.75 g麩醯胺轉胺酶。該摻合物用刮刀混合且在室溫(RT)下培育持續30 min，且接著傾入6×6吋模具中，經加壓至1/4"厚，乾燥，且標記為HM1-1-1。此材料之三分之一與3 g環氧化大豆油摩擦且該樣品接著在120℃下在1公噸壓力下經加壓持續1 min且標記為HM1-1-11_120p。
HM1-1-7：15 g乾燥經栽培菌絲體材料、375 mL水、3 g豌豆蛋白(Nutribiotic)及3 g皮革膠摻合在一起。添加3.75 g BDF TG。該摻合物用刮刀混合且在RT下培育持續30 min，且接著傾入6×6吋模具中，經加壓至1/4"厚，乾燥，且標記為HM1-1-7。
HM1-1-9：2.5 g乾燥經栽培菌絲體材料、75 mL水及0.5 g豌豆蛋白(Nutribiotic)摻合在一起，且傾入6×6吋模具中，經加壓至1/4"厚，乾燥，且標記為HM1-1-9。
HM1-1-11：10 g乾燥經栽培菌絲體材料、400 mL水、4 g豌豆蛋白(Nutribiotic)及7.5 g環氧化大豆油摻合在一起，且傾入6×6吋模具中，經加壓至1/4"厚，乾燥，且標記為HM1-1-11。一半樣品接著在120℃下在1公噸壓力下經加壓持續1 min。
HM0係指由400 mL水中之15 g乾燥經栽培菌絲體材料、3 g豌豆蛋白及5%甘油製成的經摻合樣品。
HM25：5 g乾燥經栽培菌絲體材料、125 mL水、125 mL含1.5%聚醯胺表氯醇樹脂(PAE樹脂，來自Solenis之Polycup 9200)之40 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋正方形。一個在105℃下加熱持續5分鐘(標記：HM25_5 min)且一個在105℃下加熱持續10分鐘(標記：HM25_10)。
HM1-3-1：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之50 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊。該等墊在105℃下加熱持續5 min；在放入該等墊之後，烘箱耗時5 min達到105℃。接著，一個墊浸泡於5%甘油中持續10分鐘且在通風櫥中乾燥，另一墊原樣進行濕抗張測試。
HM1-3-2：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之50 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、2.5 g來自Eco-Flo®之皮革膠及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊且其在105℃下加熱持續5 min；在放入該等墊之後，烘箱耗時5 min達到105℃。接著，一個墊浸泡於5%甘油中持續10分鐘且在通風櫥中乾燥，另一墊原樣進行濕抗張測試。
HM1-3-3：15 g經栽培菌絲體材料、400 mL含1.5% PAE之50 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及3 g豌豆蛋白摻合在一起。在乾燥之後，在均質化菌絲體板之外部形成鹽晶體。製成一個6×6吋墊且在105℃下加熱持續5 min；在放入該等墊之後，烘箱耗時5 min達到105℃。接著，該墊浸泡於5%甘油中持續10分鐘且在通風櫥中乾燥。
HM1-3-4：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊；該等墊傾入2×2吋模具中且接著在兩個造紙篩網之間單向地用烤銷輥軋。該銷之取向平行於矩形板之較長邊。
HM1-3-5：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含3.0% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊。此等墊在105℃下加熱持續5 min；在放入該等墊之後，烘箱耗時5 min達到105℃。
HM1-3-6：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、2.5 g來自Eco-Flo®之皮革膠及1 g豌豆蛋白摻合在一起。棉紡織品支架(支架2)倂入兩個2×2吋墊之中央。在等待5分鐘使烘箱達到105℃之後，一個板在105℃下經加壓至1公噸持續2 min，另一板在105℃下加熱持續5 min。使用1.54 mm隔片來限制該板經加壓之程度。
HM1-3-7：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、5 g來自Eco-Flo®之皮革膠及1 g豌豆蛋白摻合在一起。棉紡織品支架(支架2)倂入兩個2×2吋墊之中央。在等待5分鐘使烘箱達到105℃之後，一個板在105℃下經加壓至1公噸持續2 min，另一板在105℃下加熱持續5 min。使用1.54 mm隔片來限制該板經加壓之程度。
HM1-3-8：5 g經栽培菌絲體材料及125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)摻合在一起。製成兩個2×2吋墊。此等墊在105℃下加熱持續5 min；在放入該等墊之後，烘箱耗時5 min達到105℃。
HM1-3-9：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊。此等墊在105℃下在1公噸下經加壓持續2分鐘至1.45 mm高度。
HM1-3-10：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。紡織品支架(支架2)倂入一個2×2吋墊中。該支架經塗佈於經乾燥之經栽培菌絲體材料中，該材料已於前一天在稀漿液中傾至該支架上且使其乾燥。該板接著在105℃下在1公噸壓力下經加壓至1.5 mm持續2 min。
HM1-3-11：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊。該等墊及具有1/8吋孔之棉紡織品支架(支架)經Weldwood接觸膠合劑塗佈且在室溫下用燒杯中之2 L水加壓持續2.5 h。接著，該材料在105℃下在1公噸壓力下經加壓至2.54 mm持續4 min。
HM1-3-12：2.5 g經栽培菌絲體材料、62.5 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及0.5 g豌豆蛋白摻合在一起。造紙支架(支架3，黑色，非紡織品，塑膠)倂入一個2×2吋墊中。該板接著在105℃下在1公噸壓力下經加壓至1.5 mm持續2 min。
HM1-3-13：2.5 g經栽培菌絲體材料、62.5 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及0.5 g豌豆蛋白摻合在一起。製成一個2×2吋墊，其內部倂入支架4，菌絲體漿液已於前一晚傾至該支架4上。該板接著在105℃下在1公噸壓力下經加壓至1.5 mm持續2 min。
HM1-3-14：2.5 g經栽培菌絲體材料、62.5 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及0.5 g豌豆蛋白摻合在一起。內部倂入一個具有清潔支架4之2×2吋墊。該板接著在105℃下在1公噸壓力下經加壓至1.5 mm持續2 min。
HM1-3-15：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)及1 g豌豆蛋白摻合在一起。製成兩個2×2吋墊。該等墊及具有1/8吋孔之棉紡織品支架(支架4)經來自Springfield Leather Company之皮革黏膠塗佈且在室溫下用燒杯中之2 L水加壓持續2.5 h。接著，該材料在105℃下在1公噸壓力下經加壓至2.54 mm持續4 min。
HM1-4-1：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、1 g豌豆蛋白、1 g氧化鐵(III)黑或1 g鈷藍及5%甘油摻合在一起。內部倂入棉紡織品支架(支架4)。製成兩個2×2吋墊。此等墊在105℃下在1公噸壓力下經加壓且加熱持續2 min。
HM1-4-2：5 g經栽培菌絲體材料、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、1 g豌豆蛋白、0.125 g棕色酸性染料及5%甘油摻合在一起。內部倂入棉紡織品支架(支架4)。製成兩個2×2吋墊。此等墊在105℃下在1公噸壓力下經加壓且加熱持續2 min。
HM1-4-3：15 g經栽培菌絲體材料、400 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、3 g豌豆蛋白、5 g氧化鐵(III)黑及5%甘油摻合在一起。製成兩個6×6吋墊。此等墊在105℃下在1公噸壓力下經加壓且加熱持續2 min。
HM1-4-4：與HM1-4-3相同。
HM1-4-5：與HM1-4-3及HM1-4-4相同，除了8 g來自Eco-Flo®之皮革膠亦摻合在一起。
HM3：15 g乾燥經栽培菌絲體材料、500-600 mL水及3 g豌豆蛋白(Nutribiotic)摻合在一起。添加3.75 g BDF TG，用刮刀混合，一半模具傾入6×6吋模具中，預濕潤之支架1經加壓至該材料中，且該材料之另一半傾入該模具中。該混合物經培育持續30 min，接著經加壓至1/4"厚，且乾燥。將此樣品切成兩半，且3 g環氧化大豆油經摩擦至一半樣品中。該樣品接著在120℃下在1公噸壓力下經熱壓持續2 min。
HM22：15 g乾燥經栽培菌絲體材料、550 mL水及3 g豌豆蛋白摻合在一起。一條紗布(支架1)經由鉤針刺針術併入內部。支架1未均勻地置放於該材料之中間。濕抗張測試
根據ASTM D638協定執行用於複合菌絲體材料之抗張測試之標準測試方法。樣品在65 ± 2% RH下適應24小時。在一些實施例中，樣品在測試之前在室溫下浸泡於水中持續1小時。使用ASTM標準模(諸如ASTM D638 IV型狗骨)沖壓樣品。量測各樣品之厚度、寬度及質量。接著在來自Zwick之通用測試機(zwikiLine Materials Testing Machine Z5.0 TH)上運行適當抗張測試方法。裂縫撕裂測試
根據ISO 3377-2協定，使用來自Zwick之通用測試系統執行用於複合菌絲體材料之裂縫撕裂測試的標準測試方法。樣品在65 ± 2% RH下適應24 h。在一些實施例中，樣品在測試之前在室溫下在65%相對濕度下平衡持續16 h。使用ISO 3377-2模切下具有中心裂縫之1”×2”樣本。量測各樣本之厚度及質量。接著在來自Zwick之通用機械測試儀上運行適當裂縫撕裂測試方法。菌絲體材料之牽伸
菌絲體菌絲藉由沿方向手動牽伸材料薄片而經對準。施加於該材料之牽伸力不超過斷裂力。掃描電子顯微術 (SEM) 成像及傅立葉轉換 (FT) 分析
掃描電子顯微術(SEM)使用聚焦電子束經由二次電子評估材料之形態。該電子束以光柵圖案進行掃描，以在1 mm與10 nm之間或10X與100,000X放大率之間的比例下收集顯微照片。該SEM方法使用低真空(1至10托)，避免了對生物樣品進行脫水或濺射塗佈之需要。
SEM顯微照片接著經剪裁為正方形大小且使用傅立葉轉換(FT)進行分析。圖像之FT代表變化之量值(亦即，強度)、頻率及相角的複指數之總和。所得頻域揭示隨該角變化之圖像周期性。因為經對準纖維引起與纖維軸正交之周期性，故使用該頻域對優先纖維對準進行定量。接著將極坐標頻域圖像轉換為笛卡爾坐標以提取方位角分佈之型態。該方位角分佈接著與高斯峰擬合以計算半峰全幅值及最大角位置。極化傅立葉轉換紅外 (FTIR) 光譜
使用傅立葉轉換紅外(FTIR)光譜來評估複合菌絲體材料之二級及三級結構。視實施例而定，可使用在不同波數(cm-1 )下之FTIR光譜來評估存在於菌絲體菌絲之甲殼質中的不同化學功能。發現對應於N-乙醯基之甲基變形模式的波數為約1410 cm-1 ，而發現醚振動模式為約950 cm-1 。
在衰減全反射模式下，紅外光束在內部反射元件內部經內部反射。光吸收係由界面處漸逝波之衰減引起的。
在極化FTIR中，光與s (垂直於反射平面)一起極化。樣品沿極化光s矢量(0度)或垂線(90度)傾斜地定位。在0及90度處之吸光度比率定義了雙色比(R)，由此可能計算二階勒壤得參數＜P2＞=(R-1) / (R-2)。實例 1 ：複合菌絲體材料之抗張特性
如以下結果所示，藉由倂入黏合劑(諸如交聯劑聚醯胺-表氯醇(PAE))及視情況選用之紡織品支架，該材料之濕抗張強度及撕裂強度急劇地經改良。PAE係傳統上用於造紙工業之交聯劑，但亦發現於香腸腸衣中。較堅硬紡織品支架在複合菌絲體材料中之表現優於不太堅硬、更具彈性之支架。不意欲受任何特定理論束縛，主張不太堅硬之支架在倂入至該材料中時最終不承受任何負載。又，與較堅硬支架相比，不太堅硬之支架在斷裂時更有可能分層。水基乳膠黏著劑在強度及塑性變形方面均對該材料提供進一步益處。
在包括PAE之一些樣品中，複合菌絲體材料具有與完整經栽培菌絲體材料相比較高之濕抗張強度及較高之裂縫撕裂。在具有PAE之一些樣品中，複合菌絲體材料具有與完整經栽培菌絲體材料相比較低之斷裂伸長率(塑性變形)。添加黏合劑
表 1 描繪多種複合菌絲體材料之濕抗張強度(MPa)、初始模數(MPa)及斷裂伸長率(%)。表 1
濕抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
n 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差  
3 無PAE對照物 (HM1-1-9) 0.11 0.00 1.97 0.78 8.20 0.11  
5 PAE (HM1-3-8) 0.86 0.17 3.48 0.74 14.46 1.81  
3 PAE、豌豆蛋白(HM25_5min) 0.99 0.05 5.56 0.50 14.37 1.69  
5 PAE、豌豆蛋白、乳膠(HM1-3-2) 1.18 0.22 5.50 0.35 20.53 2.33  
5 PAE，經加壓(HM1-3-9p) 1.80 0.22 15.26 3.21 12.70 1.66  
4 PAE，支架3，經加壓(HM1-3-12) 7.38 1.71 96.98 14.53 10.39 3.45  
4 PAE，支架4，經加壓(HM1-3-13) 2.15 0.57 13.38 1.30 17.77 12.28  
4 PAE，支架4，膠，經加壓(HM1-3-15) 5.91 1.48 39.68 3.53 20.20 1.85  
6 經牽伸之菌絲體聚胺基甲酸酯(PU)複合物 4.11 0.45 59.72 11.59 278.5 407.7  
添加黏合劑(諸如PAE或聚胺基甲酸酯)且在一些樣品中添加紡織品支架，複合菌絲體材料之抗張特性急劇地經改良。濕抗張強度自0.11 MPa增加至至少0.86 MPa，且高達7.38 MPa。初始模數自1.97 MPa增加至至少3.48 MPa，且高達96.98 MPa。斷裂伸長率自8.20%增加至至少10.39%，且高達278.5%。該複合菌絲體材料之厚度介於0.5 mm至3.5 mm範圍內。經打亂菌絲體材料之子網絡大小(例如長度)介於0.5 mm至2 mm範圍內。PAE 交聯
豌豆蛋白之存在不影響PAE交聯。樣品HM1-3-8與1.5% PAE交聯且無豌豆蛋白(表 2 )。PAE濃度自1.5%增加至3%不會顯著增加濕抗張強度(表 2 )。圖 2 說明經熱壓的含有PAE及支架3之菌絲體板(HM1-3-12) (虛線)及經熱壓的含有PAE及支架4之菌絲體板(HM1-3-13) (實線)的應力-應變曲線。
表 2 描繪多種複合菌絲體材料之濕抗張強度(MPa)、初始模數(MPa)及斷裂伸長率(%)。製備樣品，比較板中在1.5%乾重百分比下之PAE交聯樣品與在3%乾重百分比下之PAE交聯樣品，且比較PAE +豌豆蛋白交聯樣品與在豌豆蛋白不存在下交聯之樣品。表 2
濕抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
n=? 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
3 1.5% PAE、豌豆蛋白(HM25_5 min) 0.99 0.05 5.56 0.50 14.37 1.69
3 1.5% PAE、豌豆蛋白 (HM25_10 min) 0.87 0.23 4.40 0.53 16.10 2.61
4 1.5% PAE、豌豆蛋白 (HM1-3-1) 0.65 0.06 3.56 0.56 13.58 1.42
5 3% PAE、豌豆蛋白(HM1-3-5) 1.03 0.30 5.64 1.12 12.88 0.90
5 1.5% PAE，無豌豆蛋白(HM1-3-8) 0.86 0.17 3.48 0.74 14.46 1.81
添加劑強化
乳膠黏著劑(皮革膠)改良濕抗張強度及斷裂伸長率且不影響PAE交聯菌絲體之能力(表 3 )。
表 3 描繪多種複合菌絲體材料之濕抗張強度(MPa)、初始模數(MPa)及斷裂伸長率(%)，比較了在膠不存在下PAE交聯之菌絲體樣品與在膠存在下PAE交聯之菌絲體樣品。表 3
濕抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
n=? 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
3 1.5% PAE、豌豆蛋白(HM25_5 min) 0.99 0.05 5.56 0.50 14.37 1.69
3 1.5% PAE、豌豆蛋白 (HM25_10 min) 0.87 0.23 4.40 0.53 16.10 2.61
4 1.5% PAE、豌豆蛋白 (HM1-3-1) 0.65 0.06 3.56 0.56 13.58 1.42
4 1.5% PAE、皮革膠、豌豆蛋白(HM1-3-2) 1.18 0.22 5.50 0.35 20.53 2.33
5 3% PAE、豌豆蛋白(HM1-3-5) 1.03 0.30 5.64 1.12 12.88 0.90
5 1.5% PAE，無豌豆蛋白(HM1-3-8) 0.86 0.17 3.48 0.74 14.46 1.81
樣品HM1-4-1至HM1-4-5包括染料、增塑劑及支架，且均經加壓至約1.4 mm。熱壓
在105℃下熱壓樣品而非在烘箱中在105℃下使樣品交聯會導致濕抗張強度之兩倍增加(表 4 )。
表 4 描繪多種複合菌絲體材料之濕抗張強度(MPa)、初始模數(MPa)及斷裂伸長率(%)。製備樣品，比較在105℃下經熱壓之樣品(HM1-3-9p)與在烘箱中在105℃下交聯之樣品。表 4
濕抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
n=? 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
3 1.5% PAE、豌豆蛋白(HM25_5 min) 0.99 0.05 5.56 0.50 14.37 1.69
4 1.5% PAE、豌豆蛋白 (HM1-3-1) 0.65 0.06 3.56 0.56 13.58 1.42
5 3% PAE、豌豆蛋白(HM1-3-5) 1.03 0.30 5.64 1.12 12.88 0.90
4 1.5% PAE、皮革膠、豌豆蛋白(HM1-3-2) 1.18 0.22 5.50 0.35 20.53 2.33
5 1.5% PAE、豌豆蛋白，經加壓(HM1-3-9p) 1.80 0.22 15.26 3.21 12.70 1.66
倂入支撐材料
倂入之支撐材料增加複合菌絲體材料之濕抗張強度，其中較堅硬支撐材料(諸如支架)與不太堅硬支撐材料相比產生較高初始模數。在一些樣品中，倂入之支撐材料使經過熱加壓之PAE樣品的濕抗張強度增加約2至5倍。圖 3 顯示併入本文所用之複合菌絲體材料內部的不同支撐材料。自左至右，圖3描繪具有略小於1/16吋之孔的紗布支架(支架1)；具有小於1/32吋之孔的棉紡織品支架(支架2)；具有1/16吋大小之孔的非紡織品支架(支架3)；及具有1/8吋大小之大孔的棉紡織品支架(支架4)。圖 4 描繪在濕抗張測試之後具有Weldwood黏著劑之支架4。
表 5 描繪本文中所使用之四種支架的例示性機械特性。機械特性在Zwick系統上經測試。表 5
n=? 樣品 抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
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
倂入之支撐材料增加一或多種複合菌絲體材料樣品之濕抗張強度，其中較堅硬支撐材料(諸如支架)在經打亂菌絲體斷裂之前與不太堅硬支架相比承擔較多負載(例如支架3，非紡織品，與棉紡織品支架2相比)。由於一或多種複合菌絲體材料相對堅硬，斷裂伸長率相當低，故相對堅硬之支架證明在產生可與牛皮革相當的抗張特性值方面更有效。需要支撐材料具有與複合菌絲體材料相比較高之初始模數且視情況具有較低斷裂伸長率，使得該支架將最初承擔來自任何張力之應變且接著在複合菌絲體材料斷裂之前斷裂。
支架3 (非紡織品支架)滿足此等所需要求。支架2具有低初始模數及高斷裂伸長率。支架4由天然材料(棉)製成且具有適當抗張強度及初始模數。與支架1相比，撕裂支架4更加困難。
表 6 描繪具有及不具有倂入之支撐材料(諸如支架)的經加壓、交聯複合菌絲體材料之機械特性。室內裝飾皮革之機械特性用作比較。表 6
濕抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
n=? 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
3 室內裝飾皮革 15.60 1.21 0.87 0.53 86.97 4.10
3 經栽培菌絲體材料，縱切 0.82 0.12 1.43 0.04 82.32 8.70
5 PAE、豌豆蛋白，經加壓(HM1-3-9p) 1.80 0.22 15.26 3.21 12.70 1.66
3 PAE，支架2，經加壓(HM1-3-10) 2.97 0.10 16.97 4.05 13.47 1.61
3 PAE，支架2，膠，經加壓(HM1-3-6) 3.48 0.48 18.90 1.71 14.27 0.93
3 PAE，支架2，膠，經加壓(HM1-3-7) 4.46 0.43 15.33 4.80 18.20 1.01
4 PAE，支架4，膠，經加壓(HM1-3-11) 3.32 0.48 30.93 5.04 16.25 1.20
4 PAE，支架3，經加壓(HM1-3-12) 7.38 1.71 96.98 14.53 10.39 3.45
4 PAE，支架4，經加壓(HM1-3-13) 2.15 0.57 13.38 1.30 17.77 12.28
4 PAE，支架4，膠，經加壓(HM1-3-15) 5.91 1.48 39.68 3.53 20.20 1.85
實例 2 ：複合菌絲體材料之裂縫撕裂強度
複合菌絲體材料之裂縫撕裂強度與完整經栽培菌絲體材料之彼裂縫撕裂強度進行比較。
表 7 描繪多種複合菌絲體材料之裂縫撕裂強度(N)及厚度(mm)。表 7
裂縫撕裂強度 (N) 厚度 (mm)
n=? 樣品 塑化 ? 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
10 經栽培菌絲體材料，完整 是 22 4 2.1 0.2
10 牛皮革 是 106 9 1.29 0.02
2 HM1-1-1 否 29 3 2.4 0.1
2 HM1-1-7 否 51 4 3.22 0.07
1 HM1-1-11 是 13    1.75   
1 HM1-1-11_120p 是 18    0.96   
1 HM0 是，5%甘油 7    2.2   
2 HM1-4-3 是，5%甘油 42 2 1.4 0.2
多種複合菌絲體材料之裂縫撕裂強度介於約7 N至約50 N範圍內。圖 5 描繪多種複合菌絲體材料之裂縫撕裂對厚度之圖，包括經加壓樣品(HM1-4-3及HM1-1-11_120p)及未加壓樣品。經加壓樣品之裂縫撕裂強度遠強於未加壓樣品之彼裂縫撕裂強度。HM1-4-3在1.5% PAE存在下經加壓且HM1-1-11_120p在環氧化大豆油存在下經加壓。在PAE不存在下未加壓樣品之裂縫撕裂強度與厚度呈線性關係。實例 3 ：來自無柄靈芝之菌絲體菌絲的對準
接著，藉由在一或多個方向以物理方式對準分枝菌絲來打亂經栽培菌絲體材料或複合菌絲體材料。圖 6 顯示應力-應變曲線，該曲線繪製全厚度牽伸應力隨經對準菌絲體之應變而變的圖。在牽伸至最大伸長率之前，應變循環以10%增量自10%完成至80%。當該等分枝菌絲團經對準時，量測該力。該等曲線說明比例極限，隨後為發生頸縮時所處之曲線中的最大值。
表 8 描繪圖6中所說明之全厚度牽伸的牽伸最大對準應力及伸長範圍。表 8
   最小 最大
最大對準應力(MPa) 0.035 0.079
斷裂伸長率(%) 105.3 1120.5
圖 7A 及7B 顯示在牽伸之前(圖7A)及在牽伸之後(圖7B)的菌絲體菌絲之SEM顯微照片。在此實施例中，纖維沿應力方向經對準。薄層包括三個連續層。
圖 8 顯示在牽伸之前(黑色正方形)及在牽伸之後(灰色圓)的菌絲體SEM圖像之傅立葉轉換圖。該圖說明隨纖維對準角而變之標準化灰度(%)。圖 9 顯示經對準菌絲體菌絲連同極化(0度)及垂直於極化(90度)之極化FTIR光譜。顯示純甲殼質之光譜作為比較。圖 10 顯示針對非對準及經對準菌絲體菌絲之隨波數而變的二階勒壤得參數(＜P2＞)。該圖證明在特定頻率下存在菌絲之對準。圖 11A 及 11B 顯示在150X (圖11A)及500X (圖11B)放大率下用聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑黏合之兩個經對準菌絲體薄層之SEM顯微照片。量測該層之表面。圖 12A 及12B 顯示在乾燥狀態(圖12A)及濕潤狀態(圖12B)下在65% RH下適應之後測試的經對準菌絲體及用聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑黏合之經對準菌絲體的應力-應變曲線。
表 9 描繪在65%相對濕度(RH)下適應之後及在一小時水浸沒之後測試的經對準菌絲體及用聚胺基甲酸酯(PU)熱熔黏著劑黏合之經對準菌絲體的抗張特性。表 9
      厚度(mm) 初始模數(MPa) 屈服強度0.2% (MPa) 強度(MPa)
      最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大
經牽伸之菌絲體PU層合物 乾燥 0.546 0.688 49.266 63.05 0.9505 1.538 5.750 8.804
濕潤 0.440 0.500 41.094 74.94 0.8054 1.791 3.298 4.549
經牽伸之菌絲體薄層 乾燥 0.066 0.162 0.253 47.04 0.0562 7.940 4.195 10.730
濕潤 0.141 0.148 7.956 9.801 0.2942 0.328 0.857 0.935
針對濕抗張強度量測複合菌絲體材料之干抗張強度。例如，經牽伸菌絲體PU層合物產生5.750 MPa至8.804 MPa之干抗張強度及3.298 MPa至4.549 MPa之濕抗張強度。觀察到初始模數由於潤濕而下降。如與經黏合層合物相比，同樣存在針對非黏合層合物發生之值之較大降低。在不具有聚胺基甲酸酯之經牽伸菌絲體薄層樣品中，不存在黏合劑不會改變抗張強度。另外，使用聚胺基甲酸酯會產生在濕潤時具有四倍強度之材料。不意欲受任何特定理論束縛，抗張強度特性可取決於菌絲之特定操縱類型。實例 4 ：複合菌絲體材料之水力纏結
用於該等材料之組分在摻合機中經打亂且所得漿液至少包括經栽培菌絲體材料及水。水在菌絲體漿液中在約750 -1000 psi下經引導通過具有約50微米直徑之孔。該菌絲體漿液浸沒於包括一或多種黏合劑之溶液中。不意欲受任何特定理論束縛，主張該複合菌絲體材料之一或多團分枝菌絲經由水力纏結有效地纏結，從而導致效能之某些機械特性改良，例如濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。結果包括於本文中，例如實例 15 。實例 5 ：用加工溶液滲透該菌絲體材料
菌絲體板係由經纏結菌絲製成之多孔材料。菌絲纏結以形成3D網絡，該3D網絡含有在菌絲結構之間的開孔，如圖 15 所示。此等菌絲之孔直徑可在數百奈米至數微米之間。當製作菌絲體材料時，使用可使菌絲體菌絲黏結在一起之化合物可為有益的，這有助於改良菌絲體材料之結構完整性及層合。然而，該等化合物亦必須能夠滲透該菌絲體材料以便有效地充當材料黏結劑。
根據ASTM標準F316-03，使用毛細管流動孔徑儀(Porous Materials Inc., Ithaca NY)來表徵菌絲體材料內部之孔徑分佈。圖 16 顯示大多數孔直徑落入0.36與0.84微米之間的範圍內，其中在0.72與0.78微米之間具有極高孔徑分佈之尖峰。 最大孔徑大約為2.2微米，如由起泡點所測定，該起泡點係偵測到第一連續氣泡時所處之壓力。因此，具有超過此範圍之粒徑的溶液可由菌絲體材料表面保留或阻斷且將不會滲透至該菌絲體材料之中心。含羞草單寧、加脂劑及染料溶液粒徑
接著，測定多種加工溶液之粒徑。使用Malvern Zetasizer Nano-S來量測所選擇之溶液及乳液中的粒徑。此設備可量測在0.1奈米與5微米之間的粒子。例示性溶液包括含羞草單寧、加脂劑及染料。含羞草單寧5%水溶液之粒徑顯示於圖 17 中且加脂劑5 wt%水溶液(Trupon DVX:Truposol LEX = 3:1)之粒徑顯示於圖 18 中。
在含羞草單寧溶液中，大多數粒子係在100 nm與1 µm之間，而在加脂劑溶液中，大多數粒子係在50與500 nm之間。因此，預期含羞草單寧及加脂劑粒子滲透通過該等菌絲體材料。阿拉伯膠、單寧及加脂劑溶液粒徑
阿拉伯膠係由硬化樹液組成之天然膠且可用作黏結劑材料，被視為用於菌絲體治療之候選物。然而，用材料加工阿拉伯膠顯示僅發生表面浸漬。對阿拉伯膠溶液中之粒徑分佈的量測顯示，阿拉伯膠在水溶液中之粒徑相對較大，有可能導致粒子藉由菌絲體過濾且位於菌絲體表面處，從而產生硬皮表面層。顯示阿拉伯膠在10% wt/wt水溶液中之粒徑(圖 19 )，及具有單寧及加脂劑之阿拉伯膠(10% wt/wt)在硬皮溶液中之粒徑(圖 20 )。
阿拉伯膠水溶液粒子介於1 μm與超過5 μm之間範圍內(圖 19 )。由於Malvern設備量測小於5 µm之粒子，在圖表之右邊緣處的峰係經截斷。出乎意料的是，阿拉伯膠/單寧/加脂劑組合溶液不具有在50 nm與1000 nm之間的粒子，如將由含羞草單寧及加脂劑之粒子所預期。反而，在阿拉伯膠信號峰旁邊觀察到在約2 µm處之峰。由於加脂劑為軟化油、界面活性劑、消泡劑及其他成分之混合物，添加含有大量羥基之含羞草單寧及阿拉伯膠可影響表面能。在該種溶液中，這可改變粒徑，尤其膠束粒徑。聚合物溶液粒徑
多種自交聯共聚物之粒徑亦經評估。乙酸乙烯酯-丙烯酸系物及乙酸乙烯酯-乙烯係可與菌絲體材料及自身黏結之自交聯聚合物，且因此充當黏結劑及交聯劑兩者。額外粒徑測試結果顯示來自不同製造商之乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)具有與乳液中10倍不同之膠束粒徑(0.23 µm對2.2 µm)。圖 21 顯示10 wt% X-LINK® 2833乳液(Celanese)之粒徑分佈。圖 22 顯示VAE S-10乳液(US Adhesive)之粒徑分佈。因此，即使相似聚合物溶液亦顯示粒徑範圍，視製造商來源而定。實例 6 ：用交聯劑及阿拉伯膠黏結劑處理菌絲體 PAE 及 APS 交聯劑
研究聚合物交聯劑PAE及APS以改良菌絲體材料之機械強度。此等交聯劑用於交聯菌絲體菌絲且可與額外聚合物黏結劑(諸如阿拉伯膠或乳膠)一起使用。所用交聯劑為聚醯胺表氯醇(PAE)及過硫酸銨(APS)。聚醯胺表氯醇樹脂係具有氮雜環丁鎓基團之水溶性、陽離子樹脂，其可用於交聯具有羧基之多醣(諸如纖維素)。
由APS分解產生之陰離子自由基可交聯含有羥基之聚合物鏈。菌絲體主要由多醣構成，該等多醣在其側鏈上具有多個羥基。 PAE交聯劑
關於PAE樣品，製備水中之四種10% (w/w)菌絲體漿液之兩個集合。在各集合中，兩個樣品與PAE混合至最終1.5% (w/w) PAE濃度，一個樣品與PAE混合至最終3% (w/w) PAE濃度，且一個樣品不與PAE混合，作為對照物。使所得混合物靜置10分鐘，過濾且經加壓至0.25吋墊中，接著在室溫下乾燥。對照樣品、一個1.5% PAE樣品及3% PAE樣品在105℃下加熱持續10分鐘。另一1.5% PAE樣品保持未經熱處理。一個樣品集合經測試為乾燥，且另一者為濕潤。接著在ZwickiLine材料測試機Z5.0上執行ISO 3377-2雙邊緣撕裂、ASTM D2209抗張及ASTM D4704切口撕裂測試，以測定如與僅加熱之對照樣品相比，各經PAE處理之樣品的相對強度。
PAE交聯樣品之抗張強度結果顯示於圖 23 中。在濕潤及乾燥條件下，3% PAE及熱處理樣品具有最高應力強度且1.5% PAE及熱處理樣品具有第二高應力強度。在濕潤條件下，1.5% PAE及無熱樣品具有第三高強度，而在乾燥條件下，1.5% PAE及無熱樣品與僅加熱樣品具有相似強度。因此，添加PAE且加熱樣品會以濃度依賴性方式增加菌絲體材料之強度，且PAE交聯之完全有效性需要熱應用。添加PAE且加熱以使菌絲體材料交聯會改良菌絲體板之機械品質。 APS交聯劑
關於APS樣品，經乾燥菌絲體墊浸泡於過硫酸銨於去離子水或磷酸鹽緩衝生理食鹽水(PBS)中之1% (w/w)溶液中，且在輕微攪拌下達到80℃持續3.5小時。所得墊在去離子水中沖洗且在40℃下乾燥持續3小時。接著在ZwickiLine材料測試機Z5.0上執行ISO 3377-2雙邊緣撕裂、ASTM D2209抗張及ASTM D4704切口撕裂測試，以測定與對照樣品相對之相對強度。
撕裂及抗張強度測試之結果顯示於表 13 及表 14 中。表 13 . 濕抗張強度、初始模數及斷裂伸長率。
   濕抗張強度 (MPa) 初始模數 (MPa) 斷裂伸長率 (%)
n 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
4 PBS 1.60 0.57 1.79 0.89 54.48 9.66
4 PBS+APS 3.32 0.71 3.92 1.13 63.30 4.67
表 14 . 裂縫撕裂測試
裂縫撕裂強度 (N) 厚度 (mm)
n 樣品 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
4 PBS 15 4 1.4 0.3
4 PBS+APS 22 7 1.4 0.2
如與對照樣品相比，經APS處理樣品具有顯著增加之濕抗張強度、初始模數、伸長率及裂縫撕裂強度。因此，添加APS以使菌絲體材料交聯會改良菌絲體板之機械品質。阿拉伯膠及乳膠或 APS
亦研究阿拉伯膠改良菌絲體之機械強度的能力。另外，添加過硫酸銨(APS)以使阿拉伯膠及菌絲體交聯。
測試菌絲體及阿拉伯膠之三個樣品。在前兩者中，使用3% wt/wt及5% wt/wt APS:阿拉伯膠質量使阿拉伯膠(AEP Colloids Division, Sarcom Inc)交聯。在第三個樣品中，乳膠與阿拉伯膠以30:70比率混合。乳膠含有具有不飽和C=C鍵之單體且可自聚合及/或交聯。樣品亦經含羞草單寧及加脂劑處理。
表 15 提供樣品及處理條件之詳情。
表 15
樣品 組成
1：具有3% APS之阿拉伯膠    7.5 g菌絲體 270 g水 30 g阿拉伯膠 4.5 g含羞草單寧 5.625 g Trupon DXV 1.875 g Truposol LEX 0.9 g APS
2：具有5% APS之阿拉伯膠 7.2 g菌絲體 270 g水 30 g阿拉伯膠 4.5 g含羞草單寧 5.625 g Trupon DXV 1.875 g Truposol LEX 1.5 g APS
3：阿拉伯膠:乳膠70:30 6.8 g菌絲體 270 g水 21 g阿拉伯膠 9 g乳膠 4.5 g含羞草單寧 5.625 g Trupon DXV 1.875 g Truposol LEX
所有三個樣品均藉由浸泡於溶液中持續1分鐘，接著進行輥軋步驟而經加工。浸泡及輥軋循環執行四次。經加工菌絲體板在對流烘箱中在90℃下乾燥持續2小時。該等板自該烘箱中移出，且在通風櫥中在室溫下乾燥隔夜。切割板且使用Hitachi ™-3030 Plus環境掃描電子顯微鏡在15 kV之加速電壓下使橫截面成像。
在具有乳膠之阿拉伯膠的橫截面SEM圖像中，可在經加工菌絲體板之兩個表面上觀察到兩個緻密層(圖 24 )。阿拉伯膠黏結劑自表面滲透大約100至150 µm。
圖 25 顯示經阿拉伯膠及乳膠處理之樣品具有與經阿拉伯膠及APS處理之樣品相似的剛度，且其均比僅經加脂劑處理之菌絲體板(2.5% w/w於水溶液中)略微更堅硬，如藉由較高撓曲模數所指示。較高撓曲模數指示該材料之剛度增加且可撓性降低。此剛度增加可由經阿拉伯膠/乳膠處理之樣品上的較緻密表面層引起，該表面層在SEM圖像中已觀察到。數據針對未經處理樣品之單位樣品厚度標準化，該厚度藉由力除以厚度來計算，具有N/mm之單位。
經阿拉伯膠及APS處理之菌絲體板之標準化裂縫撕裂最大強度略微高於未經處理板(圖 26 )。經阿拉伯膠及乳膠處理之板顯示顯著高於經阿拉伯膠及APS處理之樣品的裂縫撕裂強度。經乳膠處理之菌絲體樣品顯示高裂縫撕裂強度，指示黏結劑混合物中之30%乳膠有助於改良裂縫撕裂強度。然而，阿拉伯膠及乳膠具有溶液粒子之低滲透及該材料中之增加的撓曲模數。實例 7 ：用自交聯聚合物黏結劑改良菌絲體機械特性 用聚合物黏結劑乳液滲透菌絲體材料
菌絲體墊用含有多種濃度之聚合物乳液黏結劑的溶液培育，以評估對機械特性之影響。乙酸乙烯酯-乙烯及乙酸乙烯酯-丙烯酸系物為自交聯共聚物。該等共聚物可充當黏結劑聚合物且黏結於菌絲體材料及/或自身，從而允許單個分子充當黏結劑及交聯劑兩者。
首先，根據表 17 中所述之組成製備含有植物單寧、加脂劑及染料之水溶液。用於製備該溶液之水量係輸入菌絲體樣品質量之20倍。
表 17
組分 產品名稱 供應商 水中之濃度 (g/L)
植物單寧 Mimosa FS粉末 Forestal Mimosa 25.00
加脂劑 Truposol LEX Trumpler 6.25
加脂劑 Trupon DXV Trumpler 18.75
染料 Acid brown 14 Fisher 1.00
黏結劑接著添加至該溶液中以實現特定黏結劑固體含量。黏結劑及用於各黏結劑之濃度範圍描述於表 18 中。Tear mender乳膠用作對照物。
表 18
黏結劑名稱 供應商 描述 濃度範圍 ( 溶液中之固體 g/L) 玻璃轉變溫度
Tear Mender LHB Industries/ Tear Mender 天然橡膠乳膠 3 - 205 -70℃1
S-10 US Adhesives 乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液 3 - 121 ＜0℃2
X-LINK® 2833 Celanese 乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液 0 - 50 -15℃
Dur-O-Set® Elite 22 Celanese 乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液 0 - 25 -15℃
1 天然橡膠乳膠之玻璃轉變溫度為-70℃。2 近似玻璃轉變溫度。
乾燥菌絲體樣品浸沒於各溶液中持續一分鐘，且接著傳遞通過輥以迫使該溶液通過該材料。重複浸泡及輥軋過程，直至該樣品看來用溶液均勻地達到飽和。樣品在環境條件下乾燥且接著經壓延輥軋至1.3 - 1.7 mm之最終厚度。在加工之前及之後記錄樣品質量以測定相對於其起始質量及最終菌絲體含量之質量改變。
關於一些實驗，省略單寧、加脂劑及染料以了解單獨黏結劑濃度對最終樣品中之質量吸收的影響。圖 27 顯示樣品之菌絲體含量，其隨浸漬有天然橡膠乳膠(Tear Mender)及S-10乙酸乙烯酯-乙烯之樣品的溶液中之黏結劑濃度而變。
如圖 27 所示，最終樣品中之黏結劑吸收與溶液中之黏結劑濃度成比例且與樣品中之最終菌絲體含量成反比例。因此，圖 27 中之最終樣品中的菌絲體含量降低以及黏結劑溶液濃度增加表明最終樣品總質量更多地包含黏結劑。因此，為了實現所需之最終菌絲體含量，可根據所示之關係調節溶液中之黏結劑濃度。
用掃描電子顯微術(SEM)檢查經浸漬菌絲體樣品之表面及內部，以定性評估浸漬之程度。使用Hitachi TM-3030 Plus環境掃描電子顯微鏡在15 kV之加速電壓下執行SEM。圖。圖 30 顯示未經處理之菌絲體樣品及浸漬有天然橡膠乳膠或S-10乙酸乙烯酯-乙烯之菌絲體樣品的代表性掃描電子顯微照片。 如圖 30 所示，與未經處理樣品中之菌絲之間的空洞空間(圖a及e)相比，黏結劑S-10乙酸乙烯酯-乙烯及天然橡膠乳膠有效浸漬至菌絲體網絡中，如藉由橫截面及撕裂表面中之經填充空隙(圖b、c、d、f)所證明。機械特性之評估
為了評估經黏結劑浸漬之菌絲體樣品的抗分層性，根據ASTM D1876，使用具有500 N荷重元之Zwick Proline通用測試系統執行T-剝離測試。在測試之前，樣品在65%相對濕度下適應，直至其質量穩定在0.25 wt%內持續一小時。
圖 28 顯示浸漬有Tear mender天然橡膠乳膠之菌絲體樣品之最大T-剝離力。圖 29 顯示浸漬有一濃度範圍內之S-10乙酸乙烯酯-乙烯之菌絲體樣品的最大T-剝離力。點表示個別T-剝離測試。關於此等樣品，省略加脂劑、染料及單寧。
為了評估經黏結劑浸漬之菌絲體樣品的抗裂縫撕裂性，根據ISO 3377-2使用Zwickiline通用測試系統執行裂縫撕裂測試。在測試之前，樣品在65%相對濕度下適應，直至其質量穩定在0.25 wt%內持續一小時。圖 31 顯示浸漬有多種濃度之多種黏結劑的樣品針對樣品厚度標準化之裂縫撕裂最大力。特定言之，該最大力除以樣品厚度，單位為N/mm
圖 32 顯示浸漬有在相同黏結劑濃度下之X-LINK® 2833乙酸乙烯酯-丙烯酸系物或Dur-O-Set Elite 22乙酸乙烯酯-乙烯的菌絲體樣品之最大T-剝離力。浸漬有在相同黏結劑濃度下之X-LINK® 2833乙酸乙烯酯-丙烯酸系物或Dur-O-Set Elite 22乙酸乙烯酯-乙烯的菌絲體樣品之最大T-剝離力。點表示個別T-剝離測試。菱形表示平均最大T-剝離力之上及下95%信賴區間。
如圖 31 及32 所示，菌絲體之抗分層性可受用於浸漬之黏結劑的選擇及其濃度影響。一般而言，關於所研究之兩種黏結劑，經浸漬樣品之平均最大T-剝離力大於未經浸漬樣品。
因此，菌絲體之抗裂縫撕裂性可受用於浸漬之黏結劑的選擇及其濃度影響。實例 8 ：改良菌絲體滲透效率之加工方法 音波處理輔助之溶液滲透過程，具有視情況選用之加熱
音波處理係幫助溶液浸潤之機械方法，且因此可使浸漬過程更有效。菌絲體板(濕潤或乾燥)浸泡於具有加工溶液(「硬皮」溶液，例如染料、加脂劑及/或單寧溶液，及視情況選用之黏結劑)之袋中且用輥輥軋以幫助該溶液滲透該菌絲體材料。接著，經裝袋之菌絲體材料及加工溶液在浴音波器中或用探針音波器進行音波處理。該菌絲體材料再次在加工溶液中經輥軋，自溶液中移出，且乾燥。菌絲體最後藉由額外輥軋以機械方式經軟化，以使該材料光滑及軟化。
為了研究音波處理之有效性，使用代表不同黏度水準之三種溶液：低黏度硬皮溶液、具有7 wt%乳膠之中等黏度硬皮溶液及具有10 wt%阿拉伯膠之高黏度硬皮溶液。單獨水用作基線對照物。對照樣品浸泡於測試溶液中持續24小時。在浴音波器中進行音波處理。自乾燥完整菌絲體板至干燥之後的經浸潤板之樣品重量改變顯示於圖 33 中。如與單獨浸泡相比，用低、中等及高黏度硬皮溶液對菌絲體板進行音波處理會導致菌絲體板重量之顯著增加。具有7% wt乳膠之中等黏度硬皮溶液導致重量最大增加。因此，音波處理改良了所測試之各溶液條件下加工溶液之滲透。
亦可使用具有加熱功能之改進型音波浴，因為(1)經加熱溶液幫助粒子由於布朗運動而更快地移動；(2)經加熱溶液同時增強菌絲體材料，及(3)在音波浴中直接地對加工溶液中之菌絲體進行音波處理可跳過裝袋步驟。音波處理及穿孔滲透
研究菌絲體材料之機械穿孔以確定其是否改良溶液滲透，例如藉由創建全厚度微通道。評估兩種刺入介質：針及水。亦可使用空氣刺入。關於針刺方法，使用具有3 mm針長(穿孔深度)之輥。關於水穿孔方法，使用具有50 µm直徑噴絲嘴之高壓水。除了機械穿孔步驟之外，亦使用音波處理。如表 17 中所述之具有5%阿拉伯膠濃度之硬皮溶液的重量改變百分比與僅使用音波處理之單獨硬皮溶液進行比較。在浸泡之前及在浸泡之後對菌絲體板稱重，且最終板之重量增加經顯示為起始板重量之重量改變百分率。
圖 34 顯示如與僅音波處理相比，在用針穿孔方法穿孔及經音波處理之樣品中，經黏結劑滲透之菌絲體板的重量改變百分率。圖 35 顯示如與僅音波處理相比，在用水穿孔方法穿孔及經音波處理之樣品中，經黏結劑滲透之菌絲體板的重量改變百分率。發現菌絲體板表面上之機械穿孔改良針對含有阿拉伯膠之溶液的溶液浸潤。真空輔助溶液滲透
由於菌絲體板之高孔隙率(高達95 vol%)，在溶液浸潤之前使用真空來移除空氣。這允許測定真空壓實多孔菌絲體板之能力，以便使空氣體積降至最低且藉由真空力增加溶液轉移。由溶液槽、單側模具、真空袋、溶液收集器及真空泵建構真空機器設置。板在真空下經多種溶液培育，自真空中移出且使其乾燥，且接著以機械方式經軟化。
使用代表不同黏度水準之三種溶液：如表 17 中所述之硬皮溶液(低黏度)、具有7 wt%乳膠之硬皮溶液(中等黏度)及具有10 wt%冷溶性澱粉A之硬皮溶液(高黏度) (Cargill, USA)。在浸泡於硬皮溶液中之前及在浸泡之後對菌絲體板稱重，且最終板之重量增加經顯示為起始板重量之重量改變百分率。
自乾燥完整菌絲體板至干燥之後的經浸潤板之樣品重量改變說明於圖 36 中。真空輔助浸潤過程之有效性取決於真空條件，如由較高真空度所示，導致具有7 wt%乳膠樣品之硬皮溶液中的較高樣品重量增加。實例 9 ：用黏結劑及黏著劑層合菌絲體材料
除了改良菌絲體材料之內部黏合強度以外，黏結劑亦可用作黏著劑以建構基於菌絲體之複合物。使用黏結劑及黏著劑之層合可用於製造具有經改良機械特性之菌絲體材料。
菌絲體材料之裂縫撕裂及抗張特性亦可藉由添加紡織粗布而經改良，而不犧牲該材料之可撓性。視所用紡織粗布(例如織物或塑膠粗布)之類型而定，可隨意調節裂縫撕裂及抗張特性以匹配既定規格。粗布可藉由使用黏著劑或黏結劑(諸如乳膠)而添加至菌絲體材料之背面，亦可經層合於兩層之間。層合及粗布
首先如實例 7 中所述製備菌絲體樣品。 簡言之，根據表 17 中所述之組成製備含有植物單寧、加脂劑及染料之水溶液且如先前所述浸泡且輥軋菌絲體材料。在乾燥之後，樣品藉由將Tear Mender天然橡膠乳膠之薄層展佈於兩個菌絲體樣品之表面上而經層合，經加壓在一起，且接著傳遞通過輥以改良黏合且移除過量溶液。這產生經層合之雙層菌絲體材料。在一些樣品中，紡織粗布經層合於兩層之間。將一片經切割成與硬皮樣品相同大小之紡織粗布材料置放於兩個樣品之間，接著使該層合物傳遞通過輥。在測試之前，使樣品在環境條件下乾燥持續96小時。
如先前所述測試裂縫撕裂力。圖 37 顯示用及未用粗布層合之菌絲體樣品的最大裂縫撕裂力。僅菌絲體之經層合雙層及具有乳膠之菌絲體雙層亦經測試。經乳膠塗佈之粗布作為對照物經測試。點表示個別裂縫撕裂測試。菱形表示平均最大裂縫撕裂力之上及下95%信賴區間。
如圖 37 所示，菌絲體複合物之最大裂縫撕裂力可使用層合而實質上增加。各額外層合步驟(加倍及加壓、添加乳膠層、添加粗布)均增加撕裂該材料所需之裂縫撕裂力。
圖 38 顯示針對多種菌絲體樣品及複合物之代表性裂縫撕裂力行程曲線：單層菌絲體樣品；同時經測試之兩層菌絲體；使用天然橡膠乳膠層合之兩層菌絲體；使用天然橡膠乳膠層合之兩層菌絲體，其間具有紡織粗布。
圖 37 及38 顯示，雖然單獨層合係一種製造更高強度材料之有用方法，但在層合期間倂入紡織粗布提供優於單獨層合之兩個優勢。首先，最大力可增加至粗布之彼最大力，而非依賴於單獨菌絲體及黏著劑之強度。其次，粗布抑制通過該材料之撕裂傳播，如藉由在屈服點之後的力之連續峰可見，該等連續峰係由於粗布紗之連續加載及破裂引起的。相反，在未用粗布層合之樣品中，撕裂傳播不受抑制地進行，直至菌絲體完全經撕裂為止。
為了建構另一類型的基於菌絲體之複合物，與如實例 7 中所述之溶液滲透過程並行地，藉由在第一個浸泡週期之後將兩個菌絲體樣品以及一層乳膠加壓在一起，且用黏著在一起之樣品完成該過程的剩餘部分來執行層合。如實例 7 中所述來製備未經層合樣品(單層+膠乳)；單片菌絲體材料浸泡於含有乳膠tear mender作為黏結劑之硬皮溶液中，且通過意式壓麵機進行輥軋，其中總計4個浸泡及輥軋循環。
圖 39 顯示並行地經層合且經浸漬之菌絲體樣品之最大裂縫撕裂力，用未經層合(單層+乳膠)及未經浸漬(單層)樣品進行比較。與未經層合及未經浸漬樣品相比，雙層及經乳膠層合之樣品具有較高裂縫撕裂力。點表示個別裂縫撕裂測試。菱形表示平均最大裂縫撕裂力之上及下95%信賴區間。因此，藉由與浸漬過程並行地執行之層合過程，而非作為獨立過程執行層合，可實現經改良之抗裂縫撕裂性。
除了改良抗撕裂性以外，亦可選擇該複合物之設計及加工以調整該材料之可撓性。如先前在以上實例 7 及實例 8 中所述來製備「粗布+乳膠黏結」樣品及「粗布+乳膠黏著」樣品。「粗布+乳膠黏結」係指在層合/結成硬皮過程期間添加粗布之過程。「粗布+乳膠黏著」係指在結成硬皮過程完成且樣品乾燥之後添加粗布之過程。如先前在實例 6 中所述，用10%阿拉伯膠及3% APS製備阿拉伯膠及APS樣品。為了製備具有粗布之半硬皮樣品，首先將乾燥菌絲體樣品切割成大約0.5吋厚，且接著用如表 17 中所述之硬皮溶液浸漬，使用實例 7 中所述之相同浸泡及輥軋過程，但不添加黏結劑。
為了量測撓曲初始模數，樣品根據ASTM D790經受三點彎曲測試，但其中應變速率自1%/min增加至10%/min。圖 40 顯示具有乳膠在雙層、具有粗布及乳膠之雙層、經阿拉伯膠及APS處理之雙層及一側黏著有粗布之單層的撓曲模數。製成經阿拉伯膠及APS樣品處理之雙層，其中取菌絲體單層，將其縱切成兩半，且接著使兩半層合在一起。如圖 40 所示，可選擇不同材料設計及加工方法以將撓曲初始模數調整一個數量級，這可用於設計具有變化之手感及美感的產品。在此情況下，該材料之可撓性係基於該材料經乳膠乳液浸漬抑或經阿拉伯膠溶液浸漬；乳膠黏結劑在該材料之整個厚度中進行浸漬抑或僅用作黏結劑；且藉由控制輸入菌絲體材料之厚度而經控制。作為比較，使用A1及A2牛皮手袋樣品。具有乳膠之雙層在約110 MPa下最堅硬，而黏著有粗布之單層在約15 MPa下具有與A1手袋皮革基準之彼撓曲模數相似的撓曲模數。因此，可選擇層合、黏結劑及粗布之選擇，以提供所得材料之更大抗撕裂性或更大或更小可撓性。菌絲體材料之熱壓
菌絲體材料之機械特性(諸如抗撕裂性及抗分層性)可藉由添加黏結劑以及藉由熱壓來改良。熱壓增加面密度且將菌絲體菌絲融合在一起，這引起經改良之機械特性。
用如表 17 中所述之硬皮溶液處理20 mm厚菌絲體板，且在70℃下熱壓持續2 min以達到1.5 mm板厚。在測試之前，樣品在65%相對濕度下適應持續24小時。在熱壓之前，平行樣品亦經0.5% S-10乙酸乙烯酯-乙烯培育。根據ASTM D1876執行T-剝離測試且根據ISO 3377-2使用通用抗張測試儀測試裂縫撕裂特性。
如圖 41 所示，藉由熱壓來增加抗分層性(T-剝離最大力)。藉由組合熱壓與S-10乙酸乙烯酯-乙烯黏結劑之添加來實現T-剝離最大力之進一步改良。
圖 42 顯示，熱壓顯著地增加經處理菌絲體板之裂縫撕裂最大力。熱壓及S-10乙酸乙烯酯-乙烯黏結劑之組合進一步改良抗撕裂性。實例 10 ：用增塑劑處理菌絲體材料 加脂劑、織物軟化劑或山梨糖醇 材料及方法
在用加脂劑、黏結劑及/或交聯劑處理之後，測試數種不同類型之化學品以改良經加工之板的柔軟度。亦針對板機械強度之改變評估軟化劑，因為機械強度之降低係不利的。
菌絲體板經硬皮溶液處理且乾燥，該硬皮溶液含有總計2.5 wt%加脂劑，其中Trupon DXV與Truposol LEX (Trumpler Gmbh)之比率為3:1。經乾燥之板接著浸泡於去離子水中持續1分鐘，接著傳遞通過具有間隙設定1之浸漬輥。重複浸泡及輥軋步驟8次，以確保菌絲體板完全濕潤，且確保任何可溶性碎片或化學品均經移除。接著，表 19 中所示之多種增塑劑稀釋於水中。表 19 ：水溶液中之增塑劑類型及濃度
表 19
樣品描述 增塑劑濃度
無(僅水) N/A
加脂劑 1:3 LEX:DXV，50 g/L
Downy* (織物軟化劑) 75 g/L
山梨糖醇 50 g/L
山梨糖醇2X 100 g/L
*二乙氧基酯二甲基氯化銨(DEEDMAC)為Downy織物軟化劑中之有效成分。
樣品經200 mL在表 19 中所示之增塑劑溶液處理持續約10 min至1小時，視水之體積而定。對照樣品僅經水培育。在處理之後，樣品在環境條件下乾燥持續24小時，接著在65%相對濕度(藉由在既定溫度下水蒸氣之分壓除以水之平衡蒸氣壓來計算)下適應隔夜，接著進行機械測試。結果
在所有經處理樣品中，材料厚度為恆定的(圖 43 )。亦藉由質量除以體積來評估經處理樣品之最終密度。密度改變指示增塑劑吸收。如與其他樣品相比，山梨糖醇2X樣品具有較高最終密度，這可歸因於溶液中之較高山梨糖醇濃度(圖 44 )。
測定各樣品之撓曲模數(圖 45 )。如與僅經水處理之菌絲體相比，所測試的所有增塑劑均引起相似範圍之菌絲體板撓曲模數，及撓曲模數之顯著降低。與經加脂劑及山梨糖醇2x處理之樣品相比，經Downy織物軟化劑及山梨糖醇處理之樣品具有略微較堅硬手感。經山梨糖醇2X及加脂劑處理之樣品具有相同手感。
亦如先前所述測定經處理板之裂縫撕裂。針對各板之最大裂縫處理強度顯示於圖 46 中。加脂劑在所有條件下均產生最低裂縫撕裂強度。山梨糖醇2X樣品具有可與未經處理之菌絲體板相當的裂縫撕裂強度，即使該板與加脂劑樣品一樣柔韌。最大裂縫撕裂力亦針對各板之厚度標準化(圖 47 )。如與原始最大強度力相比，經標準化(藉由力除以樣品厚度，以N/mm為單位)之最大裂縫撕裂強度針對該等樣品顯示相同的撕裂強度趨勢，指示在山梨糖醇2X樣品中觀察到之撕裂強度改良不僅僅歸因於增加之材料厚度或密度。Tween 20 及 Tween 80
山梨糖醇為糖醇，其可用作菌絲體板之增塑劑或軟化劑，以降低撓曲模數，同時維持裂縫撕裂強度。聚山梨醇酯(Tween 20、Tween 80)係源於經脂肪酸酯化之乙氧基化脫水山梨糖醇(山梨糖醇之衍生物)的油狀液體。聚山梨醇酯係具有多種充分理解之分子結構的非離子界面活性劑。聚山梨醇酯充當增塑劑之能力經評估。
對未經處理之菌絲體板預稱重且切割，以致各板具有相同3.2 g乾重。藉由將0.5 g或1.5 g重量之Tween 20或Tween 80溶解於20 ml DI水中來製備Tween 20及Tween 80溶液。Tween溶液之量及濃度顯示於表 20 中。三滴食用色素亦添加至該溶液中，以幫助鑒別溶液滲透。表 20. 增塑劑類型及量
處理描述 Tween 溶液濃度
Tween 20 ， 0.5 g 含0.5 g Tween 20之20 mL水應用於3.2 g乾燥菌絲體質量(25 mg/ml Tween 20，0.16 g/g)。
Tween 20 ， 1.5 g 含1.5 g Tween 20之20 mL水應用於3.2 g乾燥菌絲體質量(75 mg/ml Tween 20，0.47 g/g)。
Tween 80 ， 0.5 g 含0.5 g Tween 80之20 mL水應用於3.2 g乾燥菌絲體質量(25 mg/ml Tween 80，0.16 g/g)。
Tween 80 ， 1.5 g 含1.5 g Tween 80之20 mL水應用於3.2 g乾燥菌絲體質量(75 mg/ml Tween 80，0.47 g/g)。
各板浸泡於去離子水中且藉由傳遞通過具有間隙設定1之浸漬輥而經壓縮。重複浸泡及輥軋步驟總計9次，以確保菌絲體板完全濕潤且確保任何可溶性碎片或化學品均經移除。菌絲體板接著在通風櫥內部在環境條件下乾燥隔夜。
關於增塑劑溶液處理，經壓縮且經乾燥之菌絲體板在Tween溶液中經手動按摩。藉由觀察菌絲體板內部之食物色素水準且按摩該板直至顏色滲透通過切開之橫截面來測定溶液滲透。樣品在通風櫥中乾燥隔夜。所有樣品均在測試之前在65% RH下適應隔夜。結果
圖 48 顯示增塑劑處理之後的樣品厚度。圖 49 顯示增塑劑處理之後的樣品密度。亦顯示先前所述之經加脂劑、Downy及山梨糖醇處理之樣品的比較厚度及密度。如與對照樣品相比，Tween增塑劑不改變菌絲體材料之厚度(圖 48 )。然而，如與對照樣品相比，Tween 20及Tween 80以劑量依賴性方式增加樣品之密度(圖 49 )。增加Tween 20或Tween 80之濃度會導致樣品密度之可相當增加，如藉由與0.5 g經處理樣品相比，1.5 g經處理樣品之較高密度可見。
圖 50 顯示針對各樣品之最高撓曲模數。圖 51 顯示針對各樣品之平均撓曲模數。亦顯示先前所述之經加脂劑、Downy及山梨糖醇處理之樣品的比較撓曲模數。Tween界面活性劑具有塑化效應，如藉由撓曲總模數及平均模數之降低可見(圖 50 及圖 51 )。Tween撓曲模數絕對值係處於與加脂劑及山梨糖醇相似之範圍內。然而，增塑劑濃度不影響撓曲模數。Tween 20及Tween 80之兩種濃度均產生相似撓曲模數，不過25 mg/ml (0.5 g) Tween 20樣品具有所量測之撓曲模數的較大標準偏差。
圖 52 顯示針對各樣品之最高裂縫撕裂強度。圖 53 顯示針對各樣品之標準化裂縫撕裂強度。亦顯示先前所述之經加脂劑、Downy及山梨糖醇處理之樣品的比較撓曲模數。水對照樣品亦顯示與先前對照樣品相比較低之裂縫撕裂強度，這可歸因於不同應用方法，或由於起始板之不均勻性。該裂縫撕裂強度看來並未經由聚山梨醇酯溶液處理而顯著降低，或受Tween類型或Tween濃度影響。0.5 g Tween進入3.2 g菌絲體板中(約15.1%重量浸吸)可為足夠的。
經tween處理之樣品的表面顏色均勻度亦經評估(數據未顯示)。顏色係歸因於Tween溶液中所包括之食用染料。經Tween處理之樣品具有更均勻著色，即使在乾燥及適應之後。因此，使用Tween作為界面活性劑可用於改良菌絲體材料中之液體滲透及染料勻染度。間赤藻糖醇及加脂劑含量
將菌絲體板切割成3”×5”大小。各板浸泡於水中且藉由傳遞通過具有間隙設定1之浸漬輥而經壓縮。重複浸泡及輥軋步驟總計5次。菌絲體板接著在對流烘箱中在40℃下乾燥隔夜。
使用兩種不同增塑劑應用方法。增塑劑溶液描述於表 21 中。使用常規浸泡及輥軋方法來處理加脂劑對照物(經100 ml 2.5% w/w加脂劑水溶液處理)及間赤藻糖醇樣品。所用加脂劑之量係基於先前實例。在具有加脂劑之平行樣品中，加脂劑經預稱重至菌絲體板重量之15%或30%，稀釋於少量水(4倍板重量)中，且使用輕輕地手動按摩應用於菌絲體板上。在增塑劑應用之後，菌絲體板在通風櫥中在環境條件下乾燥隔夜。在增塑劑應用之前及之後對所有菌絲體樣品稱重，使得可能測定歸因於增塑劑滲透之板重量增加的百分率。表 21 提供板起始及結束重量，及所計算的歸因於增塑劑吸收之重量增加百分比。表 21 . 增塑劑類型及溶液濃度
處理描述 溶液濃度
水對照物 無處理
加脂劑 2.5% DXV:LEX=3:1，2.5%於100 ml水溶液中
間赤藻糖醇 5%於100 ml水溶液中
加脂劑 15% DXV:LEX=3:1，0.45 g稀釋於12 ml水中
加脂劑 30% DXV:LEX=3:1，0.83 g稀釋於11 ml水中
表 22 . 增塑劑類型及板重量增加百分比
描述 處理前重量 (g) 處理後重量 (g) 板重量增加 (%)
加脂劑 2.5% 2.89 3.18 7.75
5% 間赤藻糖醇 3.05 3.45 13.01
加脂劑 15% 3.02 3.41 13.00
加脂劑 30% 2.75 3.47 26.13
2.5%加脂劑濃度導致菌絲體板之7.75%板重量增加。經5%間赤藻糖醇處理之菌絲體板具有13%重量增加。關於使用按摩應用之15%及30%加脂劑樣品，兩個板之質量幾乎增加相等百分率(分別為13%及26%)，表明大多數加脂劑基質經吸收至菌絲體板中且僅在加工期間具有少量損失。
菌絲體板之撓曲模數經測試且顯示於圖 54 中。菌絲體板中之加脂劑含量自8%增加至13%會顯著地降低撓曲模數(參見2.5%加脂劑樣品之板重量增加%，與顯示於表 22 中之15%加脂劑樣品相比)。加脂劑15%樣品亦感覺比加脂劑對照樣品更柔軟。加脂劑30%樣品具有與加脂劑15%樣品相比略微更柔軟之手感。然而，兩個樣品之撓曲模數幾乎一致，指示15%加脂劑樣品中之13%加脂劑吸收係足夠的。因此，額外加脂劑加載可不改良材料柔軟度。
間赤藻糖醇溶液(5%)處理亦降低撓曲模數，但不如加脂劑有效(圖 54 )。使用5%赤藻糖醇之浸泡及輥軋處理顯示與2.5%加脂劑溶液處理相似之撓曲模數。實例 11 ：酸性染料及反應性染料
在針對抗撕裂性及柔軟度進行處理之後，對菌絲體板染色以使其著色。先前染料開發使用酸性染料為菌絲體板著色。酸性染料充分滲透至菌絲體板中。然而，酸性染料在該等菌絲體板中之色固性無法令人滿意，因此研究替代染料。已知反應性染料與含有羥基之纖維素及多醣反應且形成共價鍵，從而產生較佳色固性。針對菌絲體材料中之色固性測試Jacquard Procion MX棕色反應性染料且與Acid Brown 14染料進行比較。
關於酸性染料染色過程，製備酸性染料(諸如Acid Brown M (TCI America™, C.I. Acid Brown 14)或Lanasyn Black (C.I. Acid Black 194)、植物丹寧及加脂劑之水溶液且如先前所述經由四輪浸泡及輥軋應用於菌絲體材料。用甲酸或乙酸製備pH 3.15溶液。該板浸泡於酸性溶液中且輥軋3次持續1分鐘，接著浸泡於新鮮pH 3.15固定溶液中持續1小時。該板用水沖洗且在通風櫥中乾燥。
關於反應性染料染色過程，製備小於10 g/L反應性染料(Jacquard Procion MX)及5-100 g/L NaCl之水溶液且如先前所述經由四輪浸泡持續30 min及輥軋應用於菌絲體材料。碳酸鈉以20 g/L之最終濃度添加至該溶液中且該等板經歷六輪10分鐘浸泡/輥軋循環持續總計1小時。該等板用水沖洗且輥軋四次且在通風櫥中乾燥。用酸性染料處理兩個菌絲體樣品且用反應性染料處理三個菌絲體樣品。該五個樣品中之每一者均切割成小切片且浸泡於水中長袖大約一小時。重複該浸泡步驟，直至在視覺上幾乎觀察不到染料瀝出至浸泡溶液中。關於酸性染料樣品，這需要五個浸泡步驟且關於反應性染料樣品，這需要三個浸泡步驟。在各浸泡步驟之後收集水且使用全可見光譜(360-740 nm)來量測該等溶液之UV/vis吸光度以評估樣品之顏色。圖 55A-E 顯示在水中進行五輪進行性浸泡之後，含有自經染色菌絲體樣品中瀝出之染料之水的最大吸光度。左側兩個樣品係經酸性染料染色之菌絲體，右側三個樣品係經反應性染料染色之菌絲體。圖 55A 顯示在1輪浸泡之後之吸光度。圖 55B 顯示在2輪浸泡之後之吸光度。圖 55C 顯示在3輪浸泡之後之吸光度。圖 55D 顯示在4輪浸泡之後之吸光度。圖 55E 顯示在5輪浸泡之後之吸光度。
經洗滌菌絲體之小切片接著經空氣乾燥以觀察剩餘多少顏色。酸性染料樣品損失大部分顏色，而反應性染料樣品針對多輪洗滌充分保留顏色(數據未顯示)。與酸性染料相比，經反應性染料處理之菌絲體板具有好得多的色固性。實例 12 ：菌絲體材料之硬皮溶液最佳化
加工溶液(「硬皮溶液」)亦經最佳化以製造出合格品質之材料用於下游整理程序。表 23 提供變數之清單、所測試之範圍及關於變數之注釋
變數 範圍 注釋
豌豆蛋白濃度 [g/L] 0 – 7 豌豆蛋白可改良色固性及/或裂縫撕裂強度。
TG 濃度 [g/L] 0 – 20 豌豆蛋白與TG之間的交聯可改良裂縫撕裂強度。
加脂劑濃度 [g/L] 25 – 50 針對可撓性需要增塑劑。在加脂劑不存在下，材料過脆而無法用於裂縫撕裂測試
染料濃度 [g/L] 1 – 1.5 用於著色之棕色酸性染料
單寧濃度 [g/L] 0 – 5 可影響著色、色固性、染料滲透。
浸泡 pH 3.5 – 7.8 酸性染料之使用可需要酸固定步驟。測定pH對豌豆蛋白及/或TG之影響所包括的條件。酶TG在pH 3.5下無活性
浸泡溫度 [ ℃ ] 20 – 35 較高溫度可改良滲透。
# 傳遞通過輥 4 – 10 競爭性假設：(1)更多次傳遞通過輥可能改良加壓/對準/強度，或者(2)更多次傳遞可能損壞該材料且降低強度。
輥間距 設定1 (較厚)對5 (較寬) 較小間距可改良滲透，但亦可引起較大損壞/降低強度。
培育時間 [ 小時 ] 0 – 18 使用TG酶之變化培育
來自5個不同批次之菌絲體材料板用於測試中。收集各原始起始樣品之長度、寬度、厚度及質量。因此，濕密度及起始厚度可能用作用於最終分析之額外輸入變數。各樣品藉由製備染料、植物單寧、加脂劑、豌豆蛋白及TG於水中之水溶液而經加工。使用甲酸或乙酸將該溶液之pH調節至3.5、5.5或7。該菌絲體材料浸泡於硬皮溶液中持續1分鐘，接著傳遞通過意式壓麵機4或10次。經浸泡及輥軋之板接著在40℃下培育持續0、4或18小時且乾燥。
針對以下特性評估成品板：裂縫撕裂強度(機械測試-最大撕裂力，標準化撕裂強度)；染料滲透，經由視覺分級1-5；色固性，使用電子摩擦脫色評估儀(SDLAtlas Company, USA)，分級1-5；及表面顏色分析，使用燈箱及ImageJ灰度評級。結果
板起始厚度或密度對裂縫撕裂強度具有最大影響。圖 56 顯示如與該板之起始厚度(cm)相比的裂縫撕裂最大力。圖 57 顯示如與該板之最終厚度(cm)相比的裂縫撕裂最大力。較厚起始或最終板具有較高之裂縫撕裂最大力。
浸泡溶液pH亦具有最明顯影響之一，因為其影響該等樣品之最終著色及染料滲透。圖 58 顯示如與浸泡pH相比之著色平均值，較低著色值指示較深顏色。圖 59 顯示如與浸泡pH相比之染料滲透。圖 60 顯示如與浸泡pH相比之色固性。
所觀察到之主要趨勢係：較高起始密度導致較高最終密度；較高起始厚度導致較高最終厚度；輥設定影響最終厚度，因為寬輥軋隔片導致較厚最終材料；較高起始厚度導致較高最大撕裂力；低pH導致較差染料滲透；較多豌豆蛋白導致較淺著色。
所觀察到之額外輕微趨勢係：TG增加最終密度；輥設定影響最大撕裂力及標準化撕裂力，因為以較小輥間距經加工之材料導致較低撕裂力；較長培育導致較高標準化撕裂強度；較多豌豆蛋白或TG導致較差染料滲透；較高溶液溫度導致較高染料滲透；及較高pH導致較高色固性。
因此，起始材料中之較高厚度及/或密度導致較高裂縫撕裂強度。例如，為了實現20 N之產品規格，例示性起始板應為至少3.4 cm厚。然而，若產品規格力較高，則簡單地增加板厚度可不會導致優異裂縫撕裂特性。因此，應探索額外技術，諸如複合物(例如，添加支架、粗布、黏著劑等)或經改良生長結構，諸如水力纏結。
另外，低pH溶液在豌豆蛋白及TG存在下不利地影響該等板。因此，若使用低pH固定步驟，則其應為單獨步驟。實例 13 ：用 Elite-plus 黏結劑及其他添加劑處理菌絲體材料 具有 Elite-plus 黏結劑之菌絲體材料的機械特性 材料及方法
27與35 g之間的經乾燥菌絲體以機械方式經打碎成小方塊。添加1.5-1.75 L水，且漿液使用低剪切旋轉摻合機經打亂。該漿液接著脫水，之後再分散於另外1.5-1.75 L水中。其第二次脫水，之後再分散於另外1.5-1.75 L水中。規定量之Dur-o-Set Elite Plus (Celanese Emulsions, U.S.A)添加至漿液分散液中且混合至均勻。所得漿液接著濕式佈層於定型布上且脫水以形成板。此板在對流烘箱中在45℃下乾燥。所得板置放於7.5-15%加脂劑溶液中且使其浸泡持續30分鐘。其再次在對流烘箱中在45℃下乾燥且提交用於測試。結果
測試一系列不同皮革產品且平均剝離力自2.5 N/cm變化至大於23 N/cm。表 24 提供針對不同皮革樣品之平均剝離力之清單。
皮革樣品 平均剝離力 (N/cm)
1 2.5
2 14
3 ＞23
表 25 提供使用Elite-Plus黏結劑之樣品的機械數據。
ID 黏結劑之低估計值(%) 黏結劑之高估計值(%) 平均最大剝離力(N/cm) 平均剝離力(N/cm) 平均寬度(mm) 平均厚度(mm) 公克/ 平方公尺 平均最大力(N) 平均第一模數(N/mm)
P1015 32.44 35.43 4.50 3.18 12.50 1.83 766 8.04 3.82
P1016 32.91 35.92 4.89 3.18 12.48 1.51 723 9.38 5.57
P1067 35.66 43.08 7.13 3.69 12.56 1.12 753 12.47 9.22
P1068 35.66 43.08 7.39 3.74 12.56 1.24 786 9.01 5.30
P1069 32.03 39.90 6.84 3.44 12.58 1.26 768 14.39 8.83
P1070 32.03 39.90 6.56 3.90 12.69 1.34 793 12.87 8.35
P1071 20.65 29.94 5.06 3.22 12.57 1.08 670 14.28 9.53
P1072 20.65 29.94 4.77 3.16 12.56 1.09 706 10.08 5.48
P1073 5.37 16.58 2.93 2.10 12.73 1.07 574 11.13 6.49
P1074 5.37 16.58 5.69 2.07 12.52 1.03 570 9.08 4.23
圖 61 顯示平均剝離力(N/cm)針對黏結劑估計值(%)之二元擬合。隨著黏結劑之濃度增加，平均最大剝離力亦增加。該等板亦經受Taber測試。例如，板P1015在Taber磨擦下使用1000 g砝碼及CS-10磨盤經歷7000次循環。該樣品顯示均勻磨損，其中質量損失約為6%。黏結劑樣品亦經受得住Bally flex之30,000個循環，具有最少破裂或損壞跡象。表 26 提供使用Elite-Plus黏結劑之樣品的乾抗張強度數據。
ID 黏結劑之低估計值(%) 黏結劑之高估計值(%) 平均抗張強度(MPa) 平均初始模數(MPa) 平均最大力(N) 平均斷裂伸長率(%) 平均韌性(MPa)
P1015 32.44 35.43 11.08 17.30 100.70 18.83 1.15
P1016 32.91 35.92 9.61 18.61 128.50 19.45 1.00
具有 Elite-22 黏結劑及蕉麻纖維之菌絲體材料的機械特性 材料及方法
經乾燥及打亂之菌絲體藉由浸泡持續20-30 sec而在具有7.5% (1:3 LEX:DXV)加脂劑溶液之10% Elite 22中結成硬皮且添加蕉麻纖維，之後傳遞通過意式壓麵機。執行浸泡及意式壓麵機4次，且菌絲體在烘箱中在113℉下乾燥持續4-5小時且在80℃下經熱壓持續1 min以使表面光滑。在測試之前，菌絲體在濕度腔室中在50%水分含量下適應隔夜。結果
樣品經由上述程序結成硬皮。樣品之裂縫撕裂隨著樣品中之蕉麻纖維的百分率增加而增加。圖 62 說明具有多種濃度之蕉麻纖維的樣品之標準力值。表 27 提供具有蕉麻纖維之多種樣品的厚度及裂縫撕裂數據。
   n 厚度， mm 裂縫撕裂 (N) 裂縫撕裂 (N) 經標準化為 1.5 mm
      平均值 標準偏差 平均值 標準偏差 平均值 標準偏差
對照硬皮，無蕉麻    1.8    13.2    11   
10%蕉麻硬皮 4 1.51 0.05 14.27 2.68 14.21 2.51
20%蕉麻硬皮 4 1.46 0.13 18.43 2.3 18.98 1.37
30%蕉麻硬皮 4 2.24 0.16 27.39 2.5 18.44 2.67
10%蕉麻水力纏結硬皮 4 1.75 0.05 12.2 2.9 10.4 2.5
20%蕉麻水力纏結硬皮 4 1.53 0.10 15.0 3.7 14.8 3.6
30%蕉麻水力纏結硬皮 3 1.48 0.03 21.7 4.3 22.07 4.39
實例 14 ：用其他添加劑處理菌絲體材料 APS 、 EDC 、高碘酸鈉、離子液體及 PAE 樹脂
研究過硫酸銨(APS)、乙基-3(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺(EDC)、高碘酸鈉、離子液體及PAE樹脂以改良菌絲體材料之機械強度。此等交聯劑用於使菌絲體菌絲交聯且可與額外聚合物黏結劑一起使用。熱壓亦用於一些實驗中。根據實例 6 中所述之方法用APS交聯劑處理菌絲體墊。材料及方法 APS交聯劑
關於APS樣品，經乾燥菌絲體墊浸泡於過硫酸銨於去離子水或磷酸鹽緩衝生理食鹽水(PBS)中之1% (w/w)溶液中，且在輕微攪拌下達到80℃持續3.5小時。在某些樣品中，亦添加木質素於去離子水中之1% (w/w)溶液。所得墊在去離子水中沖洗且在40℃下乾燥持續3小時。接著在ZwickiLine材料測試機Z5.0上執行ISO 3377-2雙邊緣撕裂、ASTM D2209抗張及ASTM D4704切口撕裂測試，以測定與對照樣品相對之相對強度。 APS交聯劑+熱壓
關於APS樣品，具有或不具有黏結劑之經乾燥菌絲體墊浸泡於過硫酸銨於去離子水中之1% (w/w)溶液中，且在輕微攪拌下達到80℃持續1小時。該等墊接著經轉移至80℃熱壓機中，其中其經加壓至1.4 - 2.0 mm持續2.5小時。所得墊在去離子水中沖洗且在40℃下乾燥持續3小時。接著在ZwickiLine材料測試機Z5.0上執行ISO 3377-2雙邊緣撕裂、ASTM D2209抗張及ASTM D4704切口撕裂測試，以測定與對照樣品相對之相對強度。 EDC交聯劑
具有或不具有黏結劑之經乾燥菌絲體墊在室溫下在經緩衝pH 5.5、7.4、8.3或9.5下浸泡於1-乙基-3(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺於去離子水中之1% (w/w)溶液中持續六小時。在某些樣品中，亦添加木質素於去離子水中之1% (w/w)溶液。所得墊在去離子水中沖洗且在40℃下乾燥持續3小時。接著在ZwickiLine材料測試機Z5.0上執行ISO 3377-2雙邊緣撕裂、ASTM D2209抗張及ASTM D4704切口撕裂測試，以測定與對照樣品相對之相對強度。 高碘酸鈉
經乾燥菌絲體墊浸泡於高碘酸鈉於去離子水中之1% (w/w)溶液中。使該溶液達到80℃持續2小時，接著沖洗且在40℃下乾燥持續3小時。接著在ZwickiLine材料測試機Z5.0上執行ASTM D2209抗張測試，以測定與對照樣品相對之相對強度。 離子液體
經乾燥菌絲體墊在室溫下浸泡於離子液體溶液中持續5 min至16小時。該等樣品接著在80℃下經加壓持續5 min。接著經由ASTM D2209執行濕抗張測試。 PAE樹脂
該等樣品在105℃下加熱持續5分鐘或10分鐘。該等樣品處於pH=5 (HM24)或pH=7 (HM25)下。結果
機械特性測試之結果顯示於圖 63 、圖 64 、圖 65 、圖 66 、表 28 及表 29 中。表 28 . 初始模數、濕抗張強度及斷裂伸長率。
樣品 模數(MPa) 標準偏差(MPa) 強度(MPa) 標準偏差(MPa) 在最大應力下之伸長率(%) 標準偏差(%)
EDC 、接著APS/ 木質素 3.60 1.02 0.26 0.04 14.53 9.81
木質素/APS 熱壓機 6.83 2.76 0.61 0.11 24.06 15.84
APS 熱壓機 7.41 1.53 0.32 0.07 5.55 0.86
EDC 5.07 0.23 0.39 0.05 12.06 3.46
APS/ 木質素 2.45 0.82 0.18 0.02 35.49 26.02
對照物 2.07 0.85 0.10 0.01 48.44 22.95
如與對照樣品相比，經處理樣品具有顯著增加之濕抗張強度、初始模數。因此，添加APS以使菌絲體材料交聯會改良菌絲體板之機械品質。表 29 . 濕抗張強度及斷裂伸長率。
樣品 強度 (MPa) 標準偏差 (MPa) 在最大應力下之伸長率 (%) 標準偏差 (%)
菌絲體對照物 0.11 0.01 140.60 8.63
高碘酸鈉 0.22 0.06 5.12 0.82
過硫酸銨 0.11 0.01 77.01 42.71
EDC 0.17 0.02 21.91 11.41
如與對照樣品相比，經高碘酸鈉及EDC處理之樣品具有顯著增加之濕抗張強度。因此，添加高碘酸鈉及/或EDC以使菌絲體材料交聯會改良菌絲體板之至少一種機械參數。
圖 65 顯示如與對照樣品相比經離子液體處理之樣品的抗張強度結果。IL-P0.75mm-16h指示該樣品在室溫下浸泡於離子液體中持續16小時且接著在80℃下經加壓至0.75 mm持續5 min。關於經交聯樣品，斷裂伸長率約為50%。
圖 66 顯示如與對照樣品相比經PAE樹脂處理之樣品的抗張強度結果。HM18_105不含PAE樹脂，但其確實具有環氧化大豆油且在105℃下加熱持續4小時，指示單獨熱處理不會引起增加之濕抗張強度。實例 15 ：菌絲體材料之層合、粗布添加、熱壓及水力纏結 材料及方法 漿液製備
藉由使用Blendtec Pro 800摻合機在自來水中摻合乾菌絲體來製備菌絲體漿液。該漿液之濃度介於0.5 - 2.5 w/v%範圍內，視該實驗而定。摻合菌絲體以製造均勻漿液，典型地在設定5下持續90秒。在摻合之後，該漿液在500微米篩子上經篩分以移除細粒及可溶性組分。經篩分之菌絲體接著再懸浮恢復1 w/v%，手動攪拌以分散，且再進行兩次篩分/再懸浮。在最終再懸浮之後，添加DI水中之十二烷基硫酸鈉(SDS)溶液且該漿液在設定5下摻合持續10秒以產生泡沫。該漿液中之十二烷基硫酸鈉的最終濃度典型地為0.002 w/v%。泡沫保持經俘獲於該漿液中且幫助在濕式佈層之後在網中產生孔隙。 濕式佈層
建構實驗室規模之濕式佈層裝置以自漿液製造網。該裝置由附接至4 L真空燒瓶之150 mm直徑布氏漏斗組成，該布氏漏斗內襯有定型布。該真空燒瓶附接至真空泵(Vacuubrand VARIO PC 3001 Select)，該真空泵允許以1托之精度控制真空設定點。該真空泵與該燒瓶之間的三通閥控制該燒瓶係處於真空下抑或向大氣排氣。藉由將漿液傾入該布氏漏斗中且隨後在確定真空度(典型地為600托)下真空過濾，直至觀察不到更多水自該漏斗中滴下(典型地為90秒)而實現濕式佈層。所得網具有在75-80 wt%之間的水分含量。該網接著自定型布手動剝離且在對流下在45℃下乾燥，直至其質量達到穩定狀態(典型地為數小時)。 結成硬皮
使用行星式離心混合機(THINKY ARE - 400 TWIN)製備具有黏結劑乳液及加脂劑之硬皮溶液，其典型組成如表 30 中所列出。100 ml溶液足以執行在如上文所述之150 mm直徑布氏漏斗上形成之單一網的浸漬。表 30. 用於浸漬之硬皮溶液組成。
組分 濃度 (wt%)
DUR-O-SET Elite 22 VAE 10 (基於黏結劑乳液固體含量)
Trupon DXV加脂劑 5.625
Truposol LEX加脂劑 1.875
水 餘下
為了執行浸漬，經乾燥之網浸沒於硬皮溶液中持續至少1分鐘以使其濕潤，且接著在具有大約2 mm間距之兩個輥之間傳遞以移除空氣且迫使溶液通過該材料。重複該浸沒及輥軋過程，直至該網用硬皮溶液均勻地達到飽和，典型地進行4次迭代。其後，硬皮在對流下在45℃下乾燥，直至其質量達到穩定狀態(典型地為數小時)。 層合
可能並行地執行層合、粗布倂入及熱壓以壓縮該材料且使表面光滑。為了使兩個結成硬皮之網層合在一起，首先使用刷子或輥將DUR-O-SET Elite 22 VAE之薄層塗覆於各網之一側。以濕基計，典型塗覆為大約9 mg/cm2 。在塗覆之後，黏結劑暴露於環境條件持續約30秒，在此期間黏結劑變黏。該等網接著在80℃下使用手動熱壓機(Carver 4120)加壓在一起(黏結劑側向內)持續1分鐘至介於1 - 3 mm範圍內之最終厚度(藉由在壓機平板之間置放墊片來控制)。粗布可能藉由在加壓之前將粗布置放於兩個網之間而倂入該材料中(典型地為95 gsm編織棉)。在加壓之後，該層合物在對流下在45℃下乾燥，直至其質量達到穩定狀態(典型地為數小時)，以在固化之前自黏結劑中移除殘餘水。 固化
DUR-O-SET Elite 22 VAE含有自交聯之N-羥甲基丙烯醯胺側鏈，一旦經交聯，該鏈會增加聚合物之初始模數、極限抗張強度及耐水性(尤其在水性染色過程期間可能遇到之高溫下)。在固化硬皮或層合物之前，該樣品經乾燥以移除殘餘水，從而防止膨脹蒸氣使該材料分層。固化藉由將該樣品置放於90與135℃之間的烘箱中持續0.5至1小時來實現。 水力纏結
根據實例4中所述之方法執行菌絲體網之水力纏結。樣品用50微米水射流以1000 psi進行水力纏結。各樣品在垂直及水準方向中以多次傳遞進行水力纏結。結果 粗布在菌絲體材料中之效應
典型樣品之機械特性顯示於表 31 中。注意，此等樣品係用粗布建構的。藉由樣品之質量除以樣品面積來計算面積密度。藉由樣品之質量除以如根據ASTM D1813所量測之樣品厚度與樣品面積之乘積來計算表觀體積密度。表 31 . 典型樣品之機械效能及尺寸特性。
特性或測試 測試標準( 若適用) 測試結果( 平均值± 標準偏差，若適用) n
Taber磨擦 ASTM D7255 在7000次循環之後剩餘90 wt% 1
T-剝離 ASTM D1876 在撕裂傳播期間之峰值力為4.3 ± 0.1 N/cm，持續力約為1.5 N/cm 3
裂縫撕裂標準化最大力 ISO 3377-2 21 ± 1 N/mm 5
乾巴利撓曲(Dry bally flexure) ISO 5402-1 30000次循環而無明顯宏觀破壞，亦即眼睛不可見孔眼或眼淚。折疊區域中之一些折皺及內部分層。 1
厚度 ASTM D1813 1.39 ± 0.04 mm 3
面積密度 N/A 1000 ± 30 g/cm2 3
表觀體積密度 N/A 0.75± 0.03 g/cm3 3
熱壓對菌絲體材料之影響
在環境溫度或高於環境溫度下對菌絲體材料執行加壓以控制最終厚度及表面粗糙度，其又影響下游操作，諸如整理及壓花以及最終產品之可撓性及手感。
為了研究加壓時間、溫度及壓力對該材料之最終厚度的影響，根據上述過程製備樣品，但無固化步驟，且接著該等樣品在如表 32 中所示之時間-溫度-壓力參數空間中之不同點處經加壓。該材料在加壓之前之厚度為2.2 ± 0.1 mm。該等材料之厚度在加壓之前及之後根據ASTM D1813量測。表 32. 針對熱壓實驗研究之時間-溫度-壓力參數空間。
因素 水準
加壓時間(s) 5、60
加壓溫度(℃) 22、50、80
加壓壓力(MPa) 0.34、1.7
圖 67 顯示，加壓溫度對最終厚度具有最大影響，且加壓時間及壓力具有可相當量值之較小效應量。表面粗糙度定性地與最終厚度成正比。此模型之結果可能用於調整如下游操作所需之材料的最終厚度。濕式佈層過程參數對網孔隙率之影響
該網之孔隙率影響數種下游特性，諸如面積及體積密度、可壓縮性、可撓性、全厚度強度及經溶液浸漬之能力。因此，了解哪些因素影響網孔隙率且加以控制有助於調整中間材料之行為及最終產物之特性。
為了研究漿液體積、濃度及真空處理對網孔隙率之影響，如此實例所述製備漿液，但省略篩分步驟、再懸浮步驟及十二烷基硫酸鈉之添加。該等漿液接著使用實驗室規模成網裝置在表 33 中所述之參數空間中的多個點處進行濕式佈層。在如先前所述乾燥之後，使用解剖刀切割該等網之樣品，使得可能藉由掃描電子顯微術觀察網橫截面。掃描電子顯微術使用Hitachi™ 3030 Plus掃描電子顯微鏡在15 kV之加速電壓下執行。表 33. 為測定濕式佈層參數對網孔隙率之影響而研究的參數空間。
因素 水準
漿液體積(L) 0.5、1
漿液濃度(w/v %) 1、2.5
真空設定點(托) 35、600
圖 68 顯示在表 33 中所述之參數空間中在多個點處製造之網的代表性掃描電子顯微照片，以及其相應面積密度。所研究之因素與該網之厚度、定性孔隙率及定性可壓縮性之間的關係概述於表 34 中。表 34. 所研究之濕式佈層參數與所得網之厚度、孔隙率及可壓縮性之間的關係。
反應 顯著參數 相對效應強度 描述
厚度 真空設定點 強 較高真空導致較多壓縮及較薄網
漿液濃度 中等 菌絲體之量增加會增加網厚度
漿液體積 中等
孔隙率 真空設定點 強 較高真空導致較多壓縮及較小孔隙率
漿液濃度 強 較高濃度製造較少孔之網
可壓縮性 漿液濃度 強 較高濃度製造較堅硬之網
此實驗之結果通常可用於調整該材料之厚度、孔隙率及可壓縮性，其又影響下游加工及最終特性。
向漿液中添加發泡劑亦可用於調整該網之孔隙率。為了研究發泡劑之效應，如此實例中所述以相同濃度(0.75 w/v%)製備漿液，其中0.05 wt%十二烷基硫酸鈉(SDS)摻合或未摻合至該漿液中。接著，如此實例中所述，但在450托之真空設定點下，使用實驗室規模之濕式佈層裝置對漿液進行濕式佈層。圖 69 顯示兩個網之掃描電子顯微照片及其相應尺寸數據。
向漿液中添加發泡劑(諸如SDS)顯著增加孔隙率且降低該網之表觀體積密度。藉由將SDS添加至漿液中且隨後摻合，所產生之泡沫經俘獲於漿液中且在脫水及乾燥之後產生額外孔隙率。原位黏結劑添加
表 35 . 此表顯示濕部Elite-Plus硬皮數據。此表證明基於濕式佈層期間真空之存在或不存在以及化學消泡劑之存在或不存在，網體積密度如何改變。網體積密度之此改變會影響T-剝離強度。表 35 . 成網期間之原位黏結劑添加。
樣品 最大T- 剝離力(N/cm) 平均T- 剝離力(N/cm) 最小T- 剝離力(N/cm) 網體積密度(g/cm3 ) 硬皮寬度(mm) 硬皮厚度(mm) 濕式佈層期間之真空 添加化學消泡劑？
1 5.13 3.23 2.01 0.12 13.53 1.212 重力 否
2 5.56 3.65 2.08 0.12 13.15 1.235 重力 否
3 7.85 4.58 2.65 0.16 13.14 1.325 600托 否
4 7.4 4.63 2.77 0.16 13.81 1.305 600托 否
5 7.98 4.91 2.36 0.21 13.98 1.313 600托 是
6 7.59 5.23 2.80 0.21 11.79 1.309 600托 是
7 7.39 5.03 3.73 0.29 13.80 1.195 600托 是
除了在漿液中添加黏結劑溶液或用黏結劑溶液浸漬乾網以外，成網期間之原位黏結劑添加係用於黏結劑倂入之另一方法。與其他方法相比此方法之一可能優勢係所需黏結劑之量可較少。相對於乾浸漬之可能優勢包括在浸漬之前不必首先乾燥該網，且該材料中之黏結劑負載可得到較好控制且不受該黏結劑滲透乾網之能力限制。調整最終材料中之黏結劑含量會影響該材料之機械效能以及其手感及其他美學特性。
為了研究原位黏結劑添加過程參數之效應，首先如此實例中所述製備漿液。接著藉由在布氏漏斗桿與真空燒瓶之間增加閥來修改實驗室規模濕式佈層裝置，使得可能控制自漿液中排出之液體體積。藉由使DUR-O-SET Elite 22 VAE與水混合以獲得2.5或5 wt%之最終固體含量來製備黏結劑溶液。漿液接著在經修改裝置中進行濕式佈層，同時使黏結劑溶液添加之前自漿液中移除之水的量、所添加之黏結劑溶液的量及所添加之黏結劑溶液的濃度變化。在黏結劑添加及真空過濾完成之後，乾燥該等網且記錄相對於輸入菌絲體質量之質量吸收。此外，使用傅立葉轉換紅外光譜(FTIR)半定量地評估黏結劑:菌絲體比率，該比率隨該材料針對體積-濃度參數空間中之各點的Z位置(全厚度方向)而變。使用配備有金剛石ATR元件之Bruker Alpha II衰減全反射(ATR) FTIR執行FTIR。用解剖刀切割網樣品且將其頂部、底部及核心表面置放於該儀器之內部反射元件(IRE)上。在30℃下藉由以4 cm-1 解析度對來自4000 – 600 cm-1 之32次掃描求平均值來記錄光譜。接著在整個波數區內對光譜進行基線校正，且自1760-1700 cm-1 (對應於DUR-O-SET Elite 22 VAE中之乙酸酯基團的C=O鍵)及1180 - 880 cm-1 (對應於醣中之C-O鍵，被視為代表性菌絲體含量)繪製直線基線。接著對該等區域求積分且報告峰面積之比率。表 36 概述此實驗中研究之參數空間。
因素 水準
在應用黏結劑溶液之前自漿液中移除之水的量(ml) 300、600
所添加之黏結劑溶液的體積(ml) 100、200、400
黏結劑溶液之濃度(wt%) 2.5、5
圖 70 顯示一模型，該模型使乾黏結網中之菌絲體的質量%與添加至該網中之黏結劑溶液的體積及該黏結劑溶液之濃度相關聯。點表示個別量測值。曲線表示平均值且陰影區域表示該平均值之95%信賴區間。R2 = 0.97。質量%計算假設相對於輸入菌絲體質量存在25 wt%質量損失，這係歸因於篩分操作期間之細粒及可溶性損失。
圖 71 中所示之模型描述如何可藉由控制添加至該網中之黏結劑溶液的量及彼溶液之濃度來將黏結網之黏結劑含量調整至所需值。在此實驗中，在黏結劑溶液添加之前自漿液中移除之水的量不會顯著影響最終黏結劑含量。
圖 71 顯示一模型，該模型描述在濃度-體積-Z位置參數空間上之平均黏結劑:菌絲體峰面積比率。線及曲線表示各反應之平均值。陰影區域及誤差棒表示平均值之95%信賴區間。R2 = 0.77。
圖 72 顯示對於低及高黏結劑添加體積而言，黏結劑:菌絲體峰比率隨該網中之Z位置而變。誤差棒代表平均值之95%信賴區間。黏結劑:菌絲體比率隨所添加之黏結劑溶液的體積及濃度兩者增加。該模型亦預測隨著添加體積增加，收益會減少。此外，該模型顯示平均而言，黏結網之頂部(其中添加有黏結劑)具有與核心或底部相比較高黏結劑含量。最後，該模型顯示在低黏結劑添加體積之情況下，在網之頂部與核心/底部之間的黏結劑含量之差異會加劇。確保黏結劑在該材料之整個厚度上均勻分佈有助於減輕內部分層。水力纏結對菌絲體材料之影響
圖 73 顯示水力纏結對菌絲體網之濕抗張曲線的影響。濕抗張結果係在無黏結劑加脂劑或熱壓之情況下由菌絲體網測定。水力纏結降低菌絲體網之初始模數且增加斷裂伸長率。實例 16 ：過程化學品及其對菌絲體材料之機械特性的影響 黏結劑 Dur-O-set Elite 22 固化條件 材料及方法
在已經水力纏結或作為「水刺布」之菌絲體網上進行實驗。用黏結劑基線溶液10% Elite 22溶液處理水刺布，浸泡持續15分鐘，用手壓輥輥軋兩次以移除水刺布內部之氣泡，接著再浸泡持續15分鐘。在黏結劑應用之後，水刺布在45℃下乾燥隔夜。在水刺布經乾燥之後，使用7.5 wt% DXV/LEX溶液(3:1比率DXV:LEX)應用加脂劑，且經歷浸泡持續15分鐘、一次手壓輥軋及另一次浸泡持續15分鐘。在加脂劑應用之後，水刺布再次在45℃下乾燥隔夜。水刺布接著在多種溫度及時間條件下進行後固化。結果
固化測試之結果顯示於圖 74 、圖 75 及表 37 中。表 37 . 固化實驗之樣品描述。
樣品 ID ( 溫度 - 時間 ) 乾重 (g) 厚度 (mm) 黏結劑乾負載 (g) 加脂劑溶液負載 (g) 加脂劑乾負載 (g)
70-30 3.81 1.35±0.13 1.26 17.23 0.84
90-30 3.90 1.31±0.10 1.31 17.19 0.78
110-30 3.95 1.27±0.12 1.30 14.45 0.64
135-15 3.82 1.34±0.12 1.23 15.64 0.63
135-30 3.87 1.33±0.14 1.36 15.07 0.59
135-45 3.84 1.38±0.10 1.25 14.21 0.53
135-60 3.90 1.30±0.16 1.24 12.17 0.47
如圖 74 所示，撓曲模數隨著固化溫度增加而增加，指示水刺布在固化期間變得較硬。當溫度達到110℃持續30分鐘或135℃持續15分鐘時，平均撓曲模數變得穩定。
然而，如圖 75 所示，裂縫撕裂強度隨溫度增加而增加，且當在135℃下固化持續30分鐘時達到最大值。之後，額外固化溫度導致裂縫撕裂強度之降低。Elite 22黏結劑在130℃以上固化(交聯)，因此機械強度由此增加。機械結果表明，交聯開始於110℃左右。當在135℃下固化超過30種混合物時，裂縫撕裂強度降低，其可歸因於菌絲體材料自身之一些損壞。在不同溫度下固化之菌絲體材料的機械強度 材料及方法
樣品C116、C133及C134係使用本文所述之方法產生的水刺布。各水刺布含有30% Tencel纖維(8 mm長度)生物質，經濕式佈層及水力纏結。使用基線(浸泡-輥軋-浸泡)方法，使用10% Elite 22黏結劑溶液，接著各水刺布在45℃下乾燥隔夜。樣品C116接著在135℃下固化持續2小時。在固化之後，樣品C116經染色，添加加脂劑，且乾燥水刺布。樣品C133及C134首先經染色，且接著乾燥。樣品C133接著在135℃下固化持續2小時，隨後添加加脂劑且乾燥水刺布。加脂劑添加至樣品C134中而不在135℃下固化，且在添加加脂劑之後乾燥水刺布。結果 表38. 在不同溫度下固化之菌絲體材料的裂縫撕裂強度
樣品 ID 厚度 (mm) 裂縫撕裂 (N) 95% CI 測試編號
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
樣品C116 (圖 76 )及C133 (圖 77 )在135℃下固化，其顯示與未固化樣品C134 (圖 78 )相比顯著較高之裂縫撕裂強度。然而，樣品C116在染色期間遇到問題，已在135℃下固化之黏結劑看來可能經反應性染料染色，在硬皮表面上留下不均勻染色圖案。樣品C133及C134不具有不均勻染色問題。如與樣品C134相比，樣品C133顯示略微較多之顏色變化，但均勻地經染色。建議具有黏結劑之菌絲體材料需要首先經染色，接著在135℃下完全地固化。使用音波處理及溫熱溶液浸泡之黏結劑應用
在經濕式佈層之菌絲體網上測試不同黏結劑應用方法以鑒別穩定狀態黏結劑負載。材料及方法
關於溫熱溶液浸泡方法，網經受使用60℃水浴之浸泡-輥軋-浸泡方法，且接著該等網在60℃下經音波處理。特定言之，各網經密封於具有10% Elite 22黏結劑溶液之Ziploc袋中，接著該Ziploc袋浸沒於藉由sous vide蒸煮器加熱之60℃水浴中。該網、黏結劑溶液及Ziploc袋經加熱持續1小時，且在彼時間期間，每隔15分鐘量測該網之濕重以監測黏結劑溶液浸吸。在溫熱浸泡持續一小時之後，該網使用手壓輥進行加壓或輥軋，且接著將氣泡推出該網。該網接著浸泡於水浴中之Ziploc袋中的溫熱黏結劑溶液中再持續數分鐘，以達到穩定狀態。
關於音波處理方法，直接地將黏結劑溶液放入超音波清潔器中，且加熱至60℃。該網接著在超音波處理下浸泡於60℃黏結劑溶液中。每隔15分鐘量測該網之濕重，且該網在浸泡1小時之後經輥軋。結果
圖 79 顯示使用音波處理及溫熱浸泡方法時，隨時間推移在網上之黏結劑溶液浸吸。
在1.5小時加工之後，音波處理方法達到穩定狀態，輥壓不改變該網之濕重，指示該網中幾乎不存在氣泡。經歷溫熱浸泡之網在輥軋之後增加濕重，指示較多氣泡被擠出。然而，在輥軋且浸泡再持續30分鐘之後，該兩種方法達到相似黏結劑負載。表 39 . 使用音波處理及溫熱浸泡方法時，菌絲體網之黏結劑浸吸。
樣品ID 原始重量(g) 黏結劑濃度(%) 原始+ 黏結劑溶液重量(g) 黏結劑溶液浸吸(%) 黏結劑乾浸吸(%) 注意
P1012-P20W04-04-02 6.62 10 30.21 356 30.7 音波處理
P1013-P20W04-04-02 11.73 10 50.46 330 28.0 60℃ sous vide浸泡
實例 17 ：鹽濃度及染料滲透
由製造商提供之反應性染料協定典型地要求在染色之衰竭期添加高濃度之硫酸鈉(30-100 g/L：較高濃度針對較深陰影)。此鹽添加極大地阻礙染料滲透至菌絲體濕式佈層或水刺布中。另外，將碳酸鈉添加至染浴中以便提高pH且促進固定。製造商通常推薦在8-20 g/L範圍內之濃度。此碳酸鈉添加亦可影響染料滲透。大約1 g/L之濃度將pH提高至大約10，從而允許適當固定，而不阻止染料滲透。硫酸鈉濃度
三個水刺布樣品在60℃下經2 g/L Procion MX中藍色染料及變化量之硫酸鈉(0、25、50 g/L)染色持續2 h。此等樣品未經歷固定或沖洗以便集中滲透至該樣品中之染料的量。如圖 80 所示，增加之鹽濃度導致較深表面顏色，但幾乎完全阻止任何染料滲透。具有0 g/L硫酸鈉之水刺布樣品產生良好滲透，但具有50 g/L硫酸鈉之樣品產生不良滲透。較高濃度之硫酸鈉導致經不良染色之水刺布。碳酸鈉濃度
因為硫酸鈉之濃度降低染料滲透，故研究在固定期間降低碳酸鈉濃度是否會影響固定及滲透。發現1 g/L碳酸鈉溶液具有pH 10，該pH應在針對染料固定至纖維之適當範圍內。兩個水刺布樣品接著在60℃下經2 g/L Drimaren® Navy HF染料染色持續90 min且接著在60℃下用0.5及1 g/L碳酸鈉固定持續60 min。如圖 81 (0.5 g/L碳酸鈉)及圖 82 (1 g/L碳酸鈉)所示，此等樣品具有良好滲透且該染料仍固定至基質。染色溫度及時間之影響
六個水刺布樣品在22、40或60℃下經2 g/L Drimaren® Navy HF染料染色持續1小時或3小時且接著藉由添加1 g/L碳酸鈉進行固定。固定與染料耗盡同時在相同溫度下進行。如圖 83 所示，可定性地看出較長時間及較高溫度導致表面上之較深顏色且較長時間導致較佳染料滲透。
另外，使用Konica Minolta CM-5進行定量量測。如圖 84 所示，分光光度計在反射模式下顯示相同趨勢。在此等量測中，較低L*值對應於較深顏色。黏結劑固化溫度及時間之影響
10 wt% Elite 22黏結劑溶液應用於水刺布樣品且接著在染色之前在不同溫度(70、90、110、130℃)及時間(15-45 min)下固化。該等樣品在60℃下經2 g/L Drimaren® Navy HF染料染色持續2 h。如圖 85 所示，在90℃及更高溫度下固化導致水刺布之不良染色。這表明任何染色程序均應在最終固化操作之前進行。本發明之額外態樣包括：
根據本發明之第一態樣，一種複合菌絲體材料，包括：包括一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲經打亂；及黏合劑。
根據本發明之第二態樣，態樣1之複合菌絲體材料，其中該經栽培菌絲體材料已在固體基質上產生。
根據本發明之第三態樣，態樣1或2之複合菌絲體材料，其中該經栽培菌絲體材料包括一或多團經打亂之分枝菌絲。
根據本發明之第四態樣，態樣1至3中任一者之複合菌絲體材料，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有0.1 mm至5 mm之長度。
根據本發明之第五態樣，態樣4之複合菌絲體材料，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有2 mm長度。
根據本發明之第六態樣，態樣1至5中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包括支撐材料。
根據本發明之第七態樣，態樣6之複合菌絲體材料，其中該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
根據本發明之第八態樣，態樣6之複合菌絲體材料，其中該支撐材料包括增強材料。
根據本發明之第九態樣，態樣8之複合菌絲體材料，其中該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
根據本發明之第十態樣，態樣6之複合菌絲體材料，其中該支撐材料包括基礎材料。
根據本發明之第十一態樣，態樣10之複合菌絲體材料，其中該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
根據本發明之第十二態樣，態樣1至11中任一者之複合菌絲體材料，其中該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織纖維、編織纖維、非編織纖維、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
根據本發明之第十三態樣，態樣1至12中任一者之複合菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲係藉由機械作用打亂。
根據本發明之第十四態樣，態樣13之複合菌絲體材料，其中該機械作用包括摻合該一或多團分枝菌絲。
根據本發明之第十五態樣，態樣13之複合菌絲體材料，其中該機械作用包括向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以平行形式對準。
根據本發明之第十六態樣，態樣15之複合菌絲體材料，其中該物理力為拉力。
根據本發明之第十七態樣，態樣15之複合菌絲體材料，其中該機械作用包括沿一或多個方向施加該物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。
根據本發明之第十八態樣，態樣1至17中任一者之複合菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。
根據本發明之第十九態樣，態樣18之複合菌絲體材料，其中該化學處理包括使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之量的鹼或其他化學劑接觸。
根據本發明之第二十態樣，態樣19之複合菌絲體材料，其中該鹼包括鹼性過氧化物。
根據本發明之第二十一態樣，態樣1至20中任一者之複合菌絲體材料，其中該黏合劑包括一或多個反應性基團。
根據本發明之第二十二態樣，態樣21之複合菌絲體材料，其中該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
根據本發明之第二十三態樣，態樣22之複合菌絲體材料，其中該含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
根據本發明之第二十四態樣，態樣1至23中任一者之複合菌絲體材料，其中該黏合劑包括黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
根據本發明之第二十五態樣，態樣1至23中任一者之複合菌絲體材料，其中該黏合劑係選自由麩醯胺轉胺酶、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
根據本發明之第二十六態樣，態樣1至23中任一者之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為PAE。
根據本發明之第二十七態樣，態樣26之複合菌絲體材料，其中該PAE包括陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包括胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
根據本發明之第二十八態樣，態樣25之複合菌絲體材料，其中該天然黏著劑包括基於天然乳膠之黏著劑。
根據本發明之第二十九態樣，態樣28之複合菌絲體材料，其中該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
根據本發明之第三十態樣，態樣1至29中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料包括一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
根據本發明之第三十一態樣，態樣30之複合菌絲體材料，其中該一或多種蛋白質係來自植物來源。
根據本發明之第三十二態樣，態樣31之複合菌絲體材料，其中該植物來源為豌豆植物。
根據本發明之第三十三態樣，態樣31之複合菌絲體材料，其中該植物來源為大豆植物。
根據本發明之第三十四態樣，態樣1至33中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包括染料。
根據本發明之第三十五態樣，態樣34之複合菌絲體材料，其中該染料係選自包括酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料之群。
根據本發明之第三十六態樣，態樣34之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
根據本發明之第三十七態樣，態樣34之複合菌絲體材料，其中該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
根據本發明之第三十八態樣，態樣1至37中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包括增塑劑。
根據本發明之第三十九態樣，態樣38之複合菌絲體材料，其中該增塑劑係選自包括油、甘油、加脂劑、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油之群。
根據本發明之第四十態樣，態樣38之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料為可撓性的。
根據本發明之第四十一態樣，態樣1至40中任一者之複合菌絲體材料，其中外部元件經應用於經栽培菌絲體材料。
根據本發明之第四十二態樣，態樣41之複合菌絲體材料，其中該外部元件經由加熱及/或加壓來應用。
根據本發明之第四十三態樣，態樣1至42中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包括單寧。
根據本發明之第四十四態樣，態樣1至43中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包括整理劑。
根據本發明之第四十五態樣，態樣44之複合菌絲體材料，其中該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
根據本發明之第四十六態樣，態樣1至45中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料包括機械特性。
根據本發明之第四十七態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該機械特性包括濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
根據本發明之第四十八態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
根據本發明之第四十九態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
根據本發明之第五十態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
根據本發明之第五十一態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
根據本發明之第五十二態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
根據本發明之第五十三態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
根據本發明之第五十四態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
根據本發明之第五十五態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
根據本發明之第五十六態樣，態樣1至46中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
根據本發明之第五十七態樣，態樣1至56中任一者之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
根據本發明之第五十八態樣，一種製造複合菌絲體材料之方法，該方法包括：產生包括一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；打亂包括該一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；及向該經栽培菌絲體材料中添加黏合劑；因此製造該複合菌絲體材料。
根據本發明之第五十九態樣，態樣58之方法，其中該產生包括在固體基質上產生經栽培菌絲體材料。
根據本發明之第六十態樣，態樣58或59之方法，其中該經栽培菌絲體材料包括一或多團經打亂之分枝菌絲。
根據本發明之第六十一態樣，態樣58至60中任一者之方法，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有0.1 mm至5 mm之長度。
根據本發明之第六十二態樣，態樣61之方法，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有2 mm之長度。
根據本發明之第六十三態樣，態樣58至62中任一者之方法，進一步包括將支撐材料倂入至該複合菌絲體材料中。
根據本發明之第六十四態樣，態樣63之方法，其中該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
根據本發明之第六十五態樣，態樣63之方法，其中該支撐材料包括增強材料。
根據本發明之第六十六態樣，態樣65之方法，其中該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
根據本發明之第六十七態樣，態樣63之方法，其中該支撐材料包括基礎材料。
根據本發明之第六十八態樣，態樣67之方法，其中該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
根據本發明之第六十九態樣，態樣58至68中任一者之方法，其中該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織纖維、編織纖維、非編織纖維、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
根據本發明之第七十態樣，態樣58至69中任一者之方法，其中該打亂包括藉由機械作用打亂該一或多團分枝菌絲。
根據本發明之第七十一態樣，態樣70之方法，其中該機械作用包括摻合該一或多團分枝菌絲。
根據本發明之第七十二態樣，態樣70之方法，其中該機械作用包括向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以平行形式對準。
根據本發明之第七十三態樣，態樣72之方法，其中該物理力為拉力。
根據本發明之第七十四態樣，態樣72之方法，其中該機械作用包括沿一或多個方向施加該物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。
根據本發明之第七十五態樣，態樣58至74中任一者之方法，其中該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。
根據本發明之第七十六態樣，態樣75之方法，其中該化學處理包括使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之量的鹼或其他化學劑接觸。
根據本發明之第七十七態樣，態樣76之方法，其中該鹼包括鹼性過氧化物。
根據本發明之第七十八態樣，態樣58至77中任一者之方法，其中該黏合劑包括一或多個反應性基團。
根據本發明之第七十九態樣，態樣78之方法，其中該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
根據本發明之第八十態樣，態樣79之方法，其中該含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
根據本發明之第八十一態樣，態樣58至80中任一者之方法，其中該黏合劑包括黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
根據本發明之第八十二態樣，態樣58至80中任一者之方法，其中該黏合劑係選自由麩醯胺轉胺酶、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
根據本發明之第八十三態樣，態樣58至80中任一者之方法，其中該黏合劑為PAE。
根據本發明之第八十四態樣，態樣83之方法，其中該PAE包括陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包括胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
根據本發明之第八十五態樣，態樣82之方法，其中該天然黏著劑包括基於天然乳膠之黏著劑。
根據本發明之第八十六態樣，態樣85之方法，其中該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
根據本發明之第八十七態樣，態樣58至86中任一者之方法，進一步包括添加一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
根據本發明之第八十八態樣，態樣87之方法，其中該一或多種蛋白質係來自植物來源。
根據本發明之第八十九態樣，態樣88之方法，其中該植物來源為豌豆植物。
根據本發明之第九十態樣，態樣88之方法，其中該植物來源為大豆植物。
根據本發明之第九十一態樣，態樣58至90中任一者之方法，進一步包括將染料添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
根據本發明之第九十二態樣，態樣91之方法，其中該染料係選自包括酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料之群。
根據本發明之第九十三態樣，態樣91之方法，其中該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
根據本發明之第九十四態樣，態樣91之方法，其中該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
根據本發明之第九十五態樣，態樣58至94中任一者之方法，進一步包括將增塑劑添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
根據本發明之第九十六態樣，態樣95之方法，其中該增塑劑係選自包括油、甘油、加脂劑、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油之群。
根據本發明之第九十七態樣，態樣95之方法，其中該複合菌絲體材料為可撓性的。
根據本發明之第九十八態樣，態樣58至97中任一者之方法，進一步包括將外部元件應用於經栽培菌絲體材料。
根據本發明之第九十九態樣，態樣98之方法，其中該外部元件經由加熱及/或加壓來應用。
根據本發明之第一百態樣，態樣58至99中任一者之方法，進一步包括將單寧添加至經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
根據本發明之第一百零一態樣，態樣58至100中任一者之方法，進一步包括將整理劑添加至該複合菌絲體材料中。
根據本發明之第一百零二態樣，態樣101之方法，其中該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
根據本發明之第一百零三態樣，態樣58至102中任一者之方法，進一步包括測定該複合菌絲體材料之機械特性。
根據本發明之第一百零四態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該機械特性包括濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
根據本發明之第一百零五態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
根據本發明之第一百零六態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
根據本發明之第一百零七態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
根據本發明之第一百零八態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
根據本發明之第一百零九態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
根據本發明之第一百一十態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
根據本發明之第一百一十一態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
根據本發明之第一百一十二態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
根據本發明之第一百一十三態樣，態樣58至103中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
根據本發明之第一百一十四態樣，態樣58至113中任一者之方法，其中該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
一般技術者應理解，所描述之本發明及其他組件的建構不限於任何特定材料。除非本文另外描述，否則本文所揭示之本發明的其他例示性實施例可由多種材料形成。
亦重要的是，應注意如例示性實施例中所示之本發明元件之建構及安排僅為說明性的。儘管本發明中僅一些實施例已詳細地描述於本發明中，審閱本發明之熟習此項技術者將容易理解，多種修改係可能的(例如，多種元件之大小、尺寸、結構、形狀及比例、參數值、安裝安排、材料之使用、顏色、取向等的變化)，而不會本質上偏離所陳述主題之新穎教示及優勢。因此，所有該等修改均意欲包括於本發明之範圍內。在不偏離本發明之精神的情況下，可在所需及其他例示性實施例之設計、操作條件及安排中進行其他取代、修改、改變及省略。
應理解，在本文所述之過程內的任何所述過程或步驟均可與其他所揭示之過程或步驟組合以形成在本發明之範圍內的結構。本文所揭示之例示性結構及過程係出於說明性目的且不應解釋為限制性的。
100:方法 104:固體支撐物 106:培育步驟 108:步驟 110:成網步驟 112:步驟 200:方法 202:步驟 204:步驟 206:固定過程 210:步驟 212:步驟 216:乾燥步驟
圖 1 描繪根據本文所述之一些實施例來製造複合菌絲體材料之方法的示意圖。具有實線之框指示所需步驟且具有虛線之框指示視情況選用之步驟。圖 2 描繪具有聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)及支架3之經加壓樣品(虛線)及具有PAE及支架4之經加壓樣品(實線)的應力-應變曲線。繪製標準應力(MPa)對伸長率(%)之圖。圖 3 描繪不同支架材料。自左至右：支架1，具有略小於1/16吋之孔的紗布支架；支架2，具有小於1/32吋之孔的棉紡織品支架；支架3，具有1/16吋大小之孔的非紡織品支架；及支架4，具有1/8吋大小之大孔的棉紡織品支架。圖 4 描繪樣品，其在濕抗張測試之後含有5 g經栽培菌絲體材料(由箭頭指示)、125 mL含1.5% PAE之25 mM磷酸鹽緩衝液(pH = 7.4)、1 g豌豆蛋白、支架4及weldwood黏著劑。圖 5 描繪經加壓樣品(HM1-4-3基HM1-1-11_120p)及未加壓樣品(HM1-1-1、HM1-1-7及HM1-1-11)之裂縫撕裂(N)對厚度(mm)之圖。圖 6 描繪應力-應變曲線，該曲線繪製工程應力(MPa)對標稱應變(%)之圖。在牽伸之前，應變以10%增量自10%至80%循環，至最大斷裂伸長率。圖 7A 描繪在牽伸之前菌絲體菌絲之SEM顯微照片。圖 7B 描繪在牽伸之後菌絲體菌絲之SEM顯微照片。圖 7A 之比例尺= 50 μm；圖 7B 之比例尺= 200 μm。圖 8 顯示在牽伸之前(黑色正方形)及在牽伸之後(灰色圓)的菌絲體SEM圖像之傅立葉轉換圖。圖 9 顯示經對準菌絲體菌絲之標準化吸光度對波數1/cm連同極化(0度)及垂直於極化(90度)之極化傅立葉轉換紅外光譜(FTIR)光譜圖。顯示純甲殼質之光譜用於比較。圖 10 描繪針對非對準及經對準菌絲體菌絲之標準化吸光度對隨波數而變的二階勒壤得參數(＜P2＞)之波數1/cm之極化FTIR光譜圖。圖 11A 描繪在150X下用聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑黏合之兩個經對準菌絲體薄層之掃描電子顯微術(SEM)顯微照片圖 11B 描繪在500X放大率下用聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑黏合之兩個經對準菌絲體薄層之掃描電子顯微術(SEM)顯微照片。圖 12A 描繪在乾燥狀態下在65%相對濕度(RH)下適應之後測試的用聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑黏合之經對準菌絲體之應力-應變曲線。圖 12B 描繪在濕潤狀態下在65%相對濕度(RH)下適應之後測試的用聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑黏合之經對準菌絲體之應力-應變曲線。圖 13 顯示製造包含菌絲體之材料之方法的流程圖圖 14 顯示用於將原始菌絲體材料轉化為經加工材料之方法的流程圖。圖 15 顯示菌絲體菌絲形成3D網絡，該3D網絡含有在菌絲結構之間的開孔。圖 16 顯示大多數孔直徑落入0.36與0.84微米之間的範圍內，其中在0.72與0.78微米之間具有極高孔徑分佈之尖峰。圖 17 顯示含羞草單寧5%水溶液之粒徑圖 18 顯示5% wt/wt加脂劑(DXV/LEX=3:1)乳液之粒徑。圖 19 顯示10 wt%阿拉伯膠溶液之粒徑分佈。圖 20 顯示含有阿拉伯膠、含羞草單寧及加脂劑之硬皮溶液之粒徑圖 21 顯示10 wt% X-LINK® 2833乳液(Celanese)之粒徑分佈。圖 22 顯示VAE S-10乳液(US Adhesive)之粒徑分佈。圖 23 顯示PAE交聯樣品之抗張強度結果。圖 24 顯示經阿拉伯膠與乳膠處理之經加工菌絲體板之橫截面SEM圖像。圖 25 顯示經阿拉伯膠及APS或乳膠處理之菌絲體板之標準化撓曲模數。圖 26 顯示經阿拉伯膠及APS或乳膠處理之菌絲體板之標準化裂縫撕裂最大強度。圖 27 顯示樣品之菌絲體含量，其隨浸漬有天然橡膠乳膠及S-10乙酸乙烯酯-乙烯之樣品的溶液中之黏結劑濃度而變。圖 28 顯示浸漬有Tear mender天然橡膠乳膠之菌絲體樣品之最大T-剝離力。點表示個別T-剝離測試。圖 29 顯示浸漬有一濃度範圍內之S-10乙酸乙烯酯-乙烯之菌絲體樣品的最大T-剝離力。點表示個別T-剝離測試。圖 30 顯示未經處理之菌絲體樣品及浸漬有天然橡膠乳膠或S-10乙酸乙烯酯-乙烯之菌絲體樣品的代表性掃描電子顯微照片。圖 31 顯示浸漬有多種濃度之多種黏結劑的樣品之標準化裂縫撕裂最大力。點表示個別裂縫撕裂測試。菱形表示各組中平均標準化裂縫撕裂力之上及下95%信賴區間。圖 32 顯示浸漬有在相同黏結劑濃度下之X-LINK® 2833乙酸乙烯酯-丙烯酸系物或Dur-O-Set Elite 22乙酸乙烯酯-乙烯的菌絲體樣品之最大T-剝離力。圖 33 顯示在音波處理及浸泡之後經黏結劑滲透之菌絲體板的重量改變百分率。圖 34 顯示如與僅音波處理相比，在用針穿孔方法穿孔及經音波處理之樣品中，經黏結劑滲透之菌絲體板的重量改變百分率。圖 35 顯示如與僅音波處理相比，在用水穿孔方法穿孔及經音波處理之樣品中，經黏結劑滲透之菌絲體板的重量改變百分率。圖 36 顯示在真空輔助滲透之後，在樣品1、2及3中，經黏結劑滲透之菌絲體板的重量改變百分率。圖 37 顯示針對多種菌絲體樣品及複合物之裂縫撕裂最大力：單層菌絲體樣品；同時經測試之兩層菌絲體；使用天然橡膠乳膠層合之兩層菌絲體；使用天然橡膠乳膠層合之兩層菌絲體，其間具有紡織粗布；經天然橡膠乳膠塗佈之相同紡織粗布(無菌絲體)。圖 38 顯示針對經指示之菌絲體複合物樣品之代表性裂縫撕裂力-行程曲線。圖 39 顯示並行地經層合且經浸漬之菌絲體樣品(「雙層+乳膠」)之最大裂縫撕裂力，用未經層合(「單層+膠乳」)及未經浸漬(「單層」)樣品進行比較。點表示個別裂縫撕裂測試。菱形表示平均最大裂縫撕裂力之上及下95%信賴區間。圖 40 顯示經指示樣品之撓曲初始模數：用乳膠層合之兩層樣品(厚度t )；用粗布及乳膠層合之兩層樣品(厚度t + 粗布厚度)；經阿拉伯膠及APS處理之一層樣品(厚度2t )；及一側黏著有粗布之一層樣品(厚度0.5t + 粗布厚度)。顯示牛皮手袋樣品用於參考。點代表個別量測。菱形表示平均值之上及下95%信賴區間。圖 41 顯示針對未經處理、經熱壓以及經熱壓且黏結之菌絲體材料的T-剝離最大力。熱壓在70℃下進行2 min。關於經熱壓且黏結之樣品，0.5 wt% S-10乙酸乙烯酯-乙烯黏結劑添加至硬皮溶液中。十字標記平均值且橫條代表標準偏差。圖 42 顯示針對未經處理、經熱壓以及經熱壓且黏結之菌絲體材料的裂縫撕裂最大力。熱壓在70℃下進行2 min。關於經熱壓且黏結之樣品，0.5 wt% S-10乙酸乙烯酯-乙烯黏結劑添加至硬皮溶液中。十字標記平均值且橫條代表標準偏差。圖 43 顯示在所指示之增塑劑處理之後的樣品厚度。圖 44 顯示在所指示之增塑劑處理之後的樣品密度。圖 45 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之最高撓曲模數。圖 46 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之最大裂縫撕裂力。圖 47 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之標準化裂縫撕裂力。圖 48 顯示在所指示之增塑劑處理之後的樣品厚度。圖 49 顯示在所指示之增塑劑處理之後的樣品密度。圖 50 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之最高撓曲模數。圖 51 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之平均撓曲模數。圖 52 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之最大裂縫撕裂力。圖 53 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之標準化裂縫撕裂力。圖 54 顯示在所指示之增塑劑處理之後針對各樣品之平均撓曲模數。圖 55A 顯示在1輪浸泡之後經染色菌絲體板之吸光度。圖 55B 顯示在2輪浸泡之後經染色菌絲體板之吸光度。圖 55C 顯示在3輪浸泡之後經染色菌絲體板之吸光度。圖 55D 顯示在4輪浸泡之後經染色菌絲體板之吸光度。圖 55E 顯示在5輪浸泡之後之吸光度。圖 56 顯示如與該板之起始厚度(cm)相比的裂縫撕裂最大力。圖 57 顯示如與該板之最終厚度(cm)相比的裂縫撕裂最大力。圖 58 顯示如與浸泡pH相比之著色平均值。圖 59 顯示如與浸泡pH相比之染料滲透。圖 60 顯示如與浸泡pH相比之色固性。圖 61 顯示平均剝離力(N/cm)針對黏結劑估計值(%)之二元擬合。圖 62 說明具有多種濃度之蕉麻纖維的菌絲體樣品之標準力值。圖 63 顯示用高碘酸鈉、過硫酸銨或EDC交聯之經打亂菌絲體樣品的抗張強度結果。圖 64 顯示用EDC、APS/木質素及熱壓之組合交聯之經打亂菌絲體樣品的抗張強度結果。圖 65 顯示經離子液體處理之樣品相對於對照物之抗張強度結果。圖 66 顯示用PAE樹脂交聯之經打亂菌絲體的抗張強度結果。圖 67 顯示一線性模型，其描述加壓時間、溫度及壓力對該材料之最終厚度的影響。實線代表該反應之平均值。陰影區域代表平均值之95%信賴區間。R2 = 0.96。圖 68 顯示在體積-濃度-真空參數空間中在多個點處製造之網的代表性掃描電子顯微照片，以及其相應面積密度。比例尺為1.5 mm。圖 69 顯示在將及未將0.05 wt%十二烷基硫酸鈉(SDS)摻合至漿液中之情況下製備之網的掃描電子顯微照片。圖 70 顯示一模型，該模型使乾黏結網中之菌絲體的質量%與添加至該網中之黏結劑溶液的體積及該黏結劑溶液之濃度相關聯。圖 71 顯示一模型，該模型描述在濃度-體積-Z位置參數空間上之平均黏結劑:菌絲體峰面積比率。圖 72 顯示對於低及高黏結劑添加體積而言，黏結劑:菌絲體比率隨該網中之Z位置而變。圖 73 顯示水力纏結對菌絲體網之濕抗張曲線的影響。圖 74 顯示具有不同固化條件之菌絲體材料樣品的撓曲模數。圖 75 顯示具有不同固化條件之菌絲體材料樣品的裂縫撕裂強度。圖 76 顯示菌絲體材料樣品之固化及染色的效果。圖 77 顯示菌絲體材料樣品之固化及染色的效果。圖 78 顯示菌絲體材料樣品在無固化下之染色的效果。圖 79 顯示使用音波處理及溫熱浸泡方法時，隨時間推移在菌絲體網上之黏結劑溶液浸吸。圖 80 顯示樣品之圖像，該等樣品在無固定或沖洗下使用0 g/L、25 g/L及50 g/L硫酸鈉及2 g/L Procion MX中等藍染色。底部兩列顯示染料向樣品內部之滲透。圖 81 顯示在水中進行性浸泡持續超過一小時且用0.5 g/L碳酸鈉固定之後自經染色菌絲體樣品中瀝出之染料溶液的圖像。圖 82 顯示在水中進行性浸泡持續超過一小時且用1 g/L碳酸鈉固定之後自經染色菌絲體樣品中瀝出之染料溶液的圖像。圖 83 顯示在22℃、40℃及60℃下經染色持續2及6 h之總染色時間之水刺布樣品的圖像。刮除各樣品之底部截面以顯示染料滲透。圖 84 顯示使用Konica Minolta CM-5分光光度計對水刺布樣品進行之定量量測。圖 85 顯示在多種溫度及時間處，在黏結劑應用及固化之後經染色之水刺布樣品的圖像。

Claims (245)

  1. 一種複合菌絲體材料，其包含： a.       包含一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲經打亂；及 b. 黏合劑。
  2. 如請求項1之複合菌絲體材料，其中該經栽培菌絲體材料已在固體基質上產生。
  3. 如請求項1或2之複合菌絲體材料，其中該經栽培菌絲體材料包含一或多團經打亂之分枝菌絲。
  4. 如請求項1至3中任一項之複合菌絲體材料，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有0.1 mm至5 mm之長度。
  5. 如請求項4之複合菌絲體材料，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有2 mm之長度。
  6. 如請求項1或2之複合菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲係經纏結，其中該纏結該等菌絲包含針刺、氈製或水力纏結。
  7. 如請求項6之複合菌絲體材料，其中該等纏結菌絲係經水力纏結。
  8. 如請求項1至7中任一項之複合菌絲體材料，其中該黏合劑包含一或多個反應性基團。
  9. 如請求項8之複合菌絲體材料，其中該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
  10. 如請求項9之複合菌絲體材料，其中該等含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
  11. 如請求項1至10中任一項之複合菌絲體材料，其中該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
  12. 如請求項1至11中任一項之複合菌絲體材料，其中該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平(genipin)、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
  13. 如請求項12之複合菌絲體材料，其中該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
  14. 如請求項12之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。
  15. 如請求項12之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
  16. 如請求項12之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為PAE。
  17. 如請求項16之複合菌絲體材料，其中該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
  18. 如請求項12之複合菌絲體材料，其中該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
  19. 如請求項18之複合菌絲體材料，其中該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
  20. 如請求項1至19中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含支撐材料。
  21. 如請求項20之複合菌絲體材料，其中該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
  22. 如請求項20之複合菌絲體材料，其中該支撐材料包含增強材料。
  23. 如請求項22之複合菌絲體材料，其中該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
  24. 如請求項20之複合菌絲體材料，其中該支撐材料包含基礎材料。
  25. 如請求項24之複合菌絲體材料，其中該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
  26. 如請求項1至25中任一項之複合菌絲體材料，其中該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織紡織品、編織紡織品及非編織紡織品組成之群。
  27. 如請求項1至26中任一項之複合菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲係藉由機械作用打亂。
  28. 如請求項27之複合菌絲體材料，其中該機械作用包含摻合該一或多團分枝菌絲。
  29. 如請求項27之複合菌絲體材料，其中該機械作用包含折斷該一或多團分枝菌絲。
  30. 如請求項27之複合菌絲體材料，其中該機械作用包含向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以平行形式對準。
  31. 如請求項30之複合菌絲體材料，其中該物理力為拉力。
  32. 如請求項30之複合菌絲體材料，其中該機械作用包含沿一或多個方向施加該物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。
  33. 如請求項1至32中任一項之複合菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。
  34. 如請求項33之複合菌絲體材料，其中該化學處理包含使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之量的鹼或其他化學劑接觸。
  35. 如請求項34之複合菌絲體材料，其中該鹼包含鹼性過氧化物。
  36. 如請求項1至19中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料包含一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
  37. 如請求項36之複合菌絲體材料，其中該一或多種蛋白質係來自植物來源。
  38. 如請求項37之複合菌絲體材料，其中該植物來源為豌豆植物。
  39. 如請求項37之複合菌絲體材料，其中該植物來源為大豆植物。
  40. 如請求項1至39中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含染料。
  41. 如請求項40之複合菌絲體材料，其中該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
  42. 如請求項41之複合菌絲體材料，其中該染料為反應性染料。
  43. 如請求項40至42中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
  44. 如請求項40至43中任一項之複合菌絲體材料，其中該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
  45. 如請求項1至44中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含增塑劑。
  46. 如請求項45之複合菌絲體材料，其中該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
  47. 如請求項46之複合菌絲體材料，其中該增塑劑為加脂劑。
  48. 如請求項45之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料為可撓性的。
  49. 如請求項1至48中任一項之複合菌絲體材料，其中外部元件經應用於該經栽培菌絲體材料。
  50. 如請求項49之複合菌絲體材料，其中該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
  51. 如請求項49之複合菌絲體材料，其中該外部元件係熱壓。
  52. 如請求項1至50中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含單寧。
  53. 如請求項1至52中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含整理劑。
  54. 如請求項53之複合菌絲體材料，其中該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
  55. 如請求項1至54中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料包含機械特性。
  56. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
  57. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
  58. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
  59. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
  60. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
  61. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
  62. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
  63. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
  64. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
  65. 如請求項1至55中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
  66. 如請求項1至65中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
  67. 一種複合菌絲體材料，其包含： a.       包含一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料，其中該一或多團分枝菌絲經打亂； b. 包含乙酸乙烯酯-乙烯共聚物之黏合劑；及 c.       反應性染料。
  68. 一種製造複合菌絲體材料之方法，該方法包含： a.       產生包含一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料； b. 打亂該包含該一或多團分枝菌絲之經栽培菌絲體材料；及 c.       向該經栽培菌絲體材料中添加黏合劑；因此製造該複合菌絲體材料。
  69. 如請求項68之方法，其中該黏合劑係在該等分枝菌絲團經打亂之前、在該等分枝菌絲團打亂期間或在該等分枝菌絲團打亂之後添加。
  70. 如請求項68或69之方法，其中該產生包含在固體基質上產生經栽培菌絲體材料。
  71. 如請求項68至70中任一項之方法，其中該經栽培菌絲體材料包含一或多團經打亂之分枝菌絲。
  72. 如請求項68至71中任一項之方法，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有0.1 mm至5 mm之長度。
  73. 如請求項72之方法，其中該一或多團經打亂之分枝菌絲具有2 mm之長度。
  74. 如請求項68至73中任一項之方法，該方法進一步包含纏結該一或多團分枝菌絲，其中該纏結該等菌絲包含針刺、氈製或水力纏結。
  75. 如請求項74之方法，其中該纏結該等菌絲包含水力纏結。
  76. 如請求項74之方法，其中該水力纏結該一或多團分枝菌絲包含使用液體射流進行水力纏結，該液體射流經組態以在約700 psi至約1000 psi之壓力下噴射液體。
  77. 如請求項74或76之方法，其中該水力纏結包含使用經組態以約100 mL/min至300 mL/min之流量噴射液體的液體射流。
  78. 如請求項68至77中任一項之方法，其中該打亂包含藉由機械作用打亂該一或多團分枝菌絲。
  79. 如請求項78之方法，其中該機械作用包含摻合該一或多團分枝菌絲。
  80. 如請求項78之方法，其中該機械作用包含折斷該一或多團分枝菌絲。
  81. 如請求項78之方法，其中該機械作用包含向該一或多團分枝菌絲施加物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些以平行形式對準。
  82. 如請求項81之方法，其中該物理力為拉力。
  83. 如請求項81之方法，其中該機械作用包含沿一或多個方向施加該物理力，以致該等分枝菌絲團中的至少一些沿一或多個方向平行對準，其中該物理力係重複地施加。
  84. 如請求項68至83中任一項之方法，其中該一或多團分枝菌絲係藉由化學處理打亂。
  85. 如請求項84之方法，其中該化學處理包含使該一或多團分枝菌絲與足以引起打亂之量的鹼或其他化學劑接觸。
  86. 如請求項85之方法，其中該鹼包含鹼性過氧化物。
  87. 如請求項68至86中任一項之方法，其中該黏合劑包含一或多個反應性基團。
  88. 如請求項87之方法，其中該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
  89. 如請求項88之方法，其中該等含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
  90. 如請求項68至89中任一項之方法，其中該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
  91. 如請求項68至90中任一項之方法，其中該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
  92. 如請求項91之方法，其中該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
  93. 如請求項91之方法，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
  94. 如請求項91之方法，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
  95. 如請求項91之方法，其中該黏合劑為PAE。
  96. 如請求項95之方法，其中該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
  97. 如請求項91之方法，其中該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
  98. 如請求項97之方法，其中該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
  99. 如請求項68至98中任一項之方法，該方法進一步包含將支撐材料倂入至該複合菌絲體材料中。
  100. 如請求項99之方法，其中該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
  101. 如請求項99之方法，其中該支撐材料包含增強材料。
  102. 如請求項101之方法，其中該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
  103. 如請求項99之方法，其中該支撐材料包含基礎材料。
  104. 如請求項103之方法，其中該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
  105. 如請求項68至104中任一項之方法，其中該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織纖維、編織纖維及非編織纖維組成之群。
  106. 如請求項68至98中任一項之方法，該方法進一步包含對該經栽培菌絲體材料進行穿孔、音波處理及/或真空加工。
  107. 如請求項106之方法，該方法包含對該經栽培菌絲體材料進行穿孔及音波處理。
  108. 如請求項68至98中任一項之方法，該方法進一步包含添加一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
  109. 如請求項108之方法，其中該一或多種蛋白質係來自植物來源。
  110. 如請求項109之方法，其中該植物來源為豌豆植物。
  111. 如請求項109之方法，其中該植物來源為大豆植物。
  112. 如請求項68至111中任一項之方法，該方法進一步包含將染料添加至該經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
  113. 如請求項112之方法，其中該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
  114. 如請求項113之方法，其中該染料為反應性染料。
  115. 如請求項112至114中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
  116. 如請求項112至115中任一項之方法，其中該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
  117. 如請求項68至116中任一項之方法，該方法進一步包含將增塑劑添加至該經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
  118. 如請求項117之方法，其中該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
  119. 如請求項118之方法，其中該增塑劑為加脂劑。
  120. 如請求項117之方法，其中該複合菌絲體材料為可撓性的。
  121. 如請求項68至120中任一項之方法，該方法進一步包含將外部元件應用於該經栽培菌絲體材料。
  122. 如請求項121之方法，其中該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
  123. 如請求項121之方法，其中該外部元件係熱壓。
  124. 如請求項68至122中任一項之方法，該方法進一步包含將單寧添加至該經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
  125. 如請求項68至124中任一項之方法，該方法進一步包含將整理劑添加至該複合菌絲體材料中。
  126. 如請求項125之方法，其中該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
  127. 如請求項68至126中任一項之方法，該方法進一步包含測定該複合菌絲體材料之機械特性。
  128. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
  129. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
  130. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
  131. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
  132. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
  133. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
  134. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
  135. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
  136. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
  137. 如請求項68至127中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
  138. 如請求項68至137中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
  139. 一種方法，其包含： a. 產生經栽培菌絲體材料； b. 對該經栽培菌絲體材料加壓；及 c.       使該經加壓之經栽培菌絲體材料與包含黏合劑之溶液接觸。
  140. 如請求項139之方法，其中該黏合劑係在該加壓步驟之前、在該加壓步驟期間或在該加壓步驟之後添加。
  141. 如請求項139或140之方法，其中該產生包含在固體基質上產生經栽培菌絲體材料。
  142. 如請求項139至141中任一項之方法，該方法進一步包含將支撐材料倂入至該複合菌絲體材料中。
  143. 如請求項142之方法，其中該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
  144. 如請求項142之方法，其中該支撐材料包含增強材料。
  145. 如請求項144之方法，其中該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
  146. 如請求項145之方法，其中該支撐材料包含基礎材料。
  147. 如請求項146之方法，其中該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
  148. 如請求項139至147中任一項之方法，其中該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織纖維、編織纖維及非編織纖維組成之群。
  149. 如請求項139至148中任一項之方法，其中該黏合劑包含一或多個反應性基團。
  150. 如請求項149之方法，其中該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
  151. 如請求項150之方法，其中該等含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
  152. 如請求項139至151中任一項之方法，其中該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
  153. 如請求項139至152中任一項之方法，其中該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
  154. 如請求項153之方法，其中該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
  155. 如請求項153之方法，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
  156. 如請求項153之方法，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
  157. 如請求項153之方法，其中該黏合劑為PAE。
  158. 如請求項157之方法，其中該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
  159. 如請求項158之方法，其中該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
  160. 如請求項159之方法，其中該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
  161. 如請求項139至160中任一項之方法，該方法進一步包含對該經栽培菌絲體材料進行穿孔、音波處理及/或真空加工。
  162. 如請求項161之方法，該方法包含對該經栽培菌絲體材料進行穿孔及音波處理。
  163. 如請求項139至162中任一項之方法，該方法進一步包含添加一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
  164. 如請求項163之方法，其中該一或多種蛋白質係來自植物來源。
  165. 如請求項164之方法，其中該植物來源為豌豆植物。
  166. 如請求項164之方法，其中該植物來源為大豆植物。
  167. 如請求項139至166中任一項之方法，該方法進一步包含將染料添加至該經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
  168. 如請求項167之方法，其中該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
  169. 如請求項168之方法，其中該染料為反應性染料。
  170. 如請求項167至169中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
  171. 如請求項167至170中任一項之方法，其中該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
  172. 如請求項139至171中任一項之方法，該方法進一步包含將增塑劑添加至該經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
  173. 如請求項172之方法，其中該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
  174. 如請求項173之方法，其中該增塑劑為加脂劑。
  175. 如請求項172之方法，其中該複合菌絲體材料為可撓性的。
  176. 如請求項139至175中任一項之方法，該方法進一步包含將外部元件應用於該經栽培菌絲體材料。
  177. 如請求項176之方法，其中該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
  178. 如請求項176之方法，其中該外部元件係熱壓。
  179. 如請求項139至178中任一項之方法，該方法進一步包含將單寧添加至該經栽培菌絲體材料或該複合菌絲體材料中。
  180. 如請求項139至179中任一項之方法，該方法進一步包含將整理劑添加至該複合菌絲體材料中。
  181. 如請求項180之方法，其中該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
  182. 如請求項139至181中任一項之方法，該方法進一步包含測定該複合菌絲體材料之機械特性。
  183. 如請求項139至182中任一項之方法，其中該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
  184. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
  185. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
  186. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
  187. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
  188. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
  189. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
  190. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
  191. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
  192. 如請求項139至183中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
  193. 如請求項139至192中任一項之方法，其中該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
  194. 一種複合菌絲體材料，其包含： a. 經加壓之經栽培菌絲體材料；及 b. 黏合劑。
  195. 如請求項194之複合菌絲體材料，其中該經栽培菌絲體材料已在固體基質上產生。
  196. 如請求項194或195之複合菌絲體材料，其中該黏合劑包含一或多個反應性基團。
  197. 如請求項196之複合菌絲體材料，其中該一或多個反應性基團與含活性氫之基團反應。
  198. 如請求項197之複合菌絲體材料，其中該等含活性氫之基團包含胺、羥基及羧基。
  199. 如請求項194至198中任一項之複合菌絲體材料，其中該黏合劑包含黏著劑、樹脂、交聯劑及/或基質。
  200. 如請求項194至199中任一項之複合菌絲體材料，其中該黏合劑係選自由乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物、聚醯胺-表氯醇樹脂(PAE)、共聚物、麩醯胺轉胺酶、檸檬酸、京尼平、海藻酸鹽、阿拉伯膠、乳膠、天然黏著劑及合成黏著劑組成之群。
  201. 如請求項200之複合菌絲體材料，其中該黏合劑係具有選自由以下組成之群的特性之共聚物：小於或等於1 μm之粒徑、零下玻璃轉變溫度及自交聯功能。
  202. 如請求項200之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物。
  203. 如請求項200之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為乙酸乙烯酯-丙烯酸系共聚物。
  204. 如請求項200之複合菌絲體材料，其中該黏合劑為PAE。
  205. 如請求項204之複合菌絲體材料，其中該PAE包含陽離子氮雜環丁鎓基團，該等陽離子氮雜環丁鎓基團與菌絲之一或多個分枝中包含胺、羥基及羧基之含活性氫之基團反應。
  206. 如請求項200之複合菌絲體材料，其中該天然黏著劑包含基於天然乳膠之黏著劑。
  207. 如請求項206之複合菌絲體材料，其中該基於天然乳膠之黏著劑為皮革膠或weld。
  208. 如請求項194至207中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含支撐材料。
  209. 如請求項208之複合菌絲體材料，其中該支撐材料具有1/16吋之孔徑。
  210. 如請求項208之複合菌絲體材料，其中該支撐材料包含增強材料。
  211. 如請求項210之複合菌絲體材料，其中該增強材料係經纏結於該複合菌絲體材料內。
  212. 如請求項208之複合菌絲體材料，其中該支撐材料包含基礎材料。
  213. 如請求項212之複合菌絲體材料，其中該基礎材料係位於該複合菌絲體材料之一或多個表面上。
  214. 如請求項194至213中任一項之複合菌絲體材料，其中該支撐材料係選自由網狀織物、紗布、織物、針織纖維、編織纖維及非編織纖維組成之群。
  215. 如請求項194至214中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料包含一或多種蛋白質，該等蛋白質來自除產生該經栽培菌絲體材料之真菌物種以外的物種。
  216. 如請求項215之複合菌絲體材料，其中該一或多種蛋白質係來自植物來源。
  217. 如請求項216之複合菌絲體材料，其中該植物來源為豌豆植物。
  218. 如請求項216之複合菌絲體材料，其中該植物來源為大豆植物。
  219. 如請求項194至218中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含染料。
  220. 如請求項219之複合菌絲體材料，其中該染料係選自由酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料及反應性染料組成之群。
  221. 如請求項220之複合菌絲體材料，其中該染料為反應性染料。
  222. 如請求項219至221中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料經該染料著色且該複合菌絲體材料之顏色在該複合菌絲體材料之一或多個表面上為實質上均勻的。
  223. 如請求項219至222中任一項之複合菌絲體材料，其中該染料存在於該複合菌絲體材料之整個內部。
  224. 如請求項194至223中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含增塑劑。
  225. 如請求項224之複合菌絲體材料，其中該增塑劑係選自由油、甘油、加脂劑、山梨糖醇、二乙氧基酯二甲基氯化銨、Tween 20、Tween 80、間赤藻糖醇、水、乙二醇、檸檬酸三乙酯、水、乙醯化單酸甘油酯及環氧化大豆油組成之群。
  226. 如請求項225之複合菌絲體材料，其中該增塑劑為加脂劑。
  227. 如請求項226之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料為可撓性的。
  228. 如請求項194至227中任一項之複合菌絲體材料，其中外部元件經應用於該經栽培菌絲體材料。
  229. 如請求項228之複合菌絲體材料，其中該外部元件係經由加熱及/或加壓來應用。
  230. 如請求項229之複合菌絲體材料，其中該外部元件係熱壓。
  231. 如請求項194至230中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含單寧。
  232. 如請求項194至231中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料進一步包含整理劑。
  233. 如請求項232之複合菌絲體材料，其中該整理劑係選自由胺基甲酸酯、蠟、硝化纖維素及增塑劑組成之群。
  234. 如請求項194至233中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料包含機械特性。
  235. 如請求項194至234中任一項之複合菌絲體材料，其中該機械特性包含濕抗張強度、初始模數、斷裂伸長率、厚度及/或裂縫撕裂強度。
  236. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有0.05 MPa至10 MPa之濕抗張強度。
  237. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有5 MPa至20 MPa之濕抗張強度。
  238. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有7 MPa之濕抗張強度。
  239. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有1 MPa至100 MPa之初始模數。
  240. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有1%至25%之斷裂伸長率。
  241. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有0.5 mm至3.5 mm之厚度。
  242. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有2 mm之厚度。
  243. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有5 N至100 N之裂縫撕裂強度。
  244. 如請求項194至235中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料具有50 N之裂縫撕裂強度。
  245. 如請求項194至244中任一項之複合菌絲體材料，其中該複合菌絲體材料使用傳統造紙設備來製造。
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