一种具有疏水特性的菌丝体缓冲垫的制备方法

本发明涉及一种具有疏水特性的菌丝体缓冲垫的制备方法，属于纺织品制造。

背景技术：

1、传统缓冲材料通常采用石油基制成的聚苯乙烯泡沫(eps)等，但该种缓冲材料的使用存在不可再生能源消耗、环境污染和难以回收等问题。因此，寻找一种可替代聚苯乙烯泡沫的环保材料迫在眉睫。

2、近年来，对于菌丝体材料的研究和探索开始越来越多，其中，利用菌丝纤维和生物质材料制造菌丝体缓冲材料被认为是一种可替代聚苯乙烯泡沫的环保材料，这种材料使用各种废弃物或农业副产品为基质，菌丝体作为天然粘结剂粘结基质，制得的材料具有可再生、可循环、可降解、阻燃、隔热、吸音等优势，可用于运输、包装、建筑等多个方面。例如，中国专利cn113773665a通过对原材料玉米秸秆进行微波预处理制备了平菇菌丝玉米秸秆缓冲包装材料，中国专利cn117070076a采用棉籽壳、竹屑等农、林废弃物混合制备了培养基，然后在培养基中接种经过三级扩繁的真菌液体菌种，通过发菌培养、装模、恒温养菌、微波干燥灭活制备得到菌丝复合建筑生物材料。中国专利cn117188042a公开了一种固态发酵制备纯菌丝皮革的方法，通过固态发酵、热压定型、碱处理、交联、增塑、涂层得到菌丝体材料，但其制备步骤繁琐。此外，由于菌丝体材料易吸湿，在潮湿环境下易发霉，现有技术还存在材料防潮防霉性能差的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种菌丝体缓冲材料的制备方法，本发明通过对菌丝体制备中增塑及疏水整理条件进行优化，所得材料的防水防潮性能得到了显著的提升。

2、本发明的第一个目的是提供一种菌丝体缓冲材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

3、(1)将真菌接种于培养基，活化菌株；

4、(2)菌包制备：将培养料与营养液混合，制成菌包后进行灭菌处理，冷却，将步骤(1)所得活化后的菌株接种于菌包，培养；

5、(3)填充织物准备：将玻纤立体毡中空织物3d布浸泡于营养基质中，得到填充织物；

6、(4)将步骤(3)所得填充织物置于步骤(2)所述培养后的菌包上，培养，得到含有菌丝的织物；

7、(5)将步骤(4)所得含有菌丝的织物与增塑剂混合，超声，干燥；

8、(6)将步骤(5)干燥后的织物与疏水剂混合，超声，干燥后得到菌丝体缓冲材料；

9、所述真菌包括但不限于灵芝、平菇、香菇、草菇、口菇、金针菇、猴头菇、白玉菇、杏鲍菇、双孢菇、木耳或银耳或鸡油菌；

10、所述培养料含有农业副产品和面粉；所述农业副产品包括：玉米秸秆、玉米芯、甘蔗渣、豆粕、木屑、棉籽壳、大麻秸秆、大豆秸秆、小麦秸秆、米糠、麸皮中的一种或几种；

11、所述营养液含有：可溶性淀粉、磷酸二氢盐、蛋白胨、葡萄糖、氯化钙、复合维生素b和菇达状；

12、所述营养基质含有：可溶性淀粉、磷酸二氢盐、蛋白胨、葡萄糖、氯化钙、复合维生素b、菇达状、麦麸粉和瓜尔胶。

13、在一种实施方式中，所述真菌为平菇。

14、在一种实施方式中，所述培养的温度为25～35℃，可选的，所述培养温度为27℃。

15、在一种实施方式中，步骤(1)所述的培养基为pda培养基。

16、在一种实施方式中，步骤(2)所述的培养料含有：棉籽壳、玉米芯、豆粕、面粉，所述棉籽壳、玉米芯、豆粕、面粉的质量比为(2～6)：(1～4)：(1～3)：1。可选的，所述质量比为4：3：2：1。

17、在一种实施方式中，步骤(2)所述接种包括：将木棍清水浸泡48h以上，将麸皮和面粉以质量比1:(0.5～5)的比例混合均匀后，把木棍放置在麸皮和面粉混合物中混合，使木棍上裹着麸皮和面粉，灭菌冷却后备用。将步骤(1)所得菌株接种到木棍上，在25～35℃下培养5～7天，将木棍与菌包混合。

18、在一种实施方式中，步骤(2)所述培养的时间为5～9d，可选的，为7d。

19、在一种实施方式中，步骤(2)所述营养液含有：可溶性淀粉5～20g/l、磷酸二氢钾0.1～1g/l、蛋白胨0.5～2g/l、葡萄糖10～30g/l、氯化钙0.5～2g/l、复合维生素b 0.05～0.2g/l、菇达状0.1～1g/l。可选的，所述营养液含有：可溶性淀粉10g/l、磷酸二氢钾0.5g/l、蛋白胨1g/l、葡萄糖20g/l、氯化钙1g/l、复合维生素b 0.1g/l、菇达状0.5g/l。

20、在一种实施方式中，步骤(3)所述营养基质含有：可溶性淀粉10～30g/l、磷酸二氢钾0.1～1g/l、蛋白胨0.5～2g/l、葡萄糖10～30g/l、氯化钙0.5～2g/l、复合维生素b 0.05～0.2g/l、菇达状0.1～1g/l、麦麸粉50～300g/l、瓜尔胶10～100g/l。可选的，含有：可溶性淀粉15g/l、磷酸二氢钾0.5g/l、蛋白胨1g/l、葡萄糖15g/l、氯化钙1g/l、复合维生素b0.1g/l、菇达状0.5g/l、麦麸粉100g/l、瓜尔胶50g/l。

21、在一种实施方式中，步骤(4)所述培养的条件为：湿度60～98％，co2浓度为1～20％，外加磁场强度10～100mt，时间为5～30d。可选的，所述培养的条件为：湿度80～90％，co2浓度为1～5％，外加磁场强度40～60mt，时间为8～15d。

22、在一种实施方式中，步骤(5)所述增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三丁酯、二氰二酰胺、硫氰酸盐、甘油、蓖麻油、山梨醇、乙二醇、癸二酸二异辛酯、聚乙二醇(peg)、甲酰胺、尿素、硝酸钠、水杨酸中的一种或多种。可选的，所述增塑剂为peg。所述peg的浓度(质量分数)可选为不低于10％，或不低于15％。

23、在一种实施方式中，步骤(5)所述超声的时间为不低于3h，或不低于5h；所述超声的频率为30～50khz，可选的，所述频率为40khz。

24、在一种实施方式中，步骤(6)所述疏水剂包括但不限于天然橡胶、硅橡胶、蜂蜡、醇溶蛋白、聚四氟乙烯(ptfe)、聚氨酯(pu)、聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚烯烃(po)、聚酰胺(pa)、聚丙烯腈(pan)、聚酯(pet)、聚碳酸酯(pc)、有机硅树脂、脂肪酸金属皂、甲基三甲氧基硅烷(mtms)中的一种或多种。可选的，所述疏水剂为mtms。可选的，所述mtms的浓度(质量分数)为不低于3％，或不低于5％。

25、在一种实施方式中，步骤(6)所述超声的频率为不低于20khz，或者不低于40khz。所述超声的时间为不低于20min，或不低于30min，可选为30min。

26、本发明的第二个目的是提供利用上述方法制备得到的菌丝体缓冲材料。

27、本发明的第三个目的是提供上述方法或上述材料在化工领域中的应用。

28、在一种实施方式中，所述应用包括将所述方法或所述材料用于包装或建筑材料的制备。

29、有益效果：

30、(1)本发明通过对菌丝体缓冲材料制备条件的优化，在以质量分数为15％的聚乙二醇作为增塑剂，40khz超声处理5h，以质量分数为5％的甲基三甲氧基硅烷为疏水剂，40khz超声处理30min条件下制备得到的缓冲材料，缓冲系数达到了4.3，水接触角达到了136.9°，防霉性能达到了i级。

31、(2)本发明不需要热压定型、碱处理、交联的步骤，简化了制备工艺，同时，所得的菌丝体缓冲材料的缓冲以及防潮防霉性能都得到了显著提升。缓冲性能的提升可有效吸收物品撞击过程中的能量，更好的起到保护作用，且能够减少物品碰撞损耗，节约运输成本；防潮防霉性能的提升可以延长材料的使用场景以及使用寿命，拓广了材料的应用前景。