本发明属于皮革,具体涉及一种真菌菌丝体的生物基皮革及其制备方法。
背景技术:
1、传统皮革生产是一个多步骤的过程,从动物的屠宰开始,还包括剥皮、盐腌和晒干、鞣制、染色和整理、干燥和整形等,最后,皮革被切割成不同的形状和尺寸,然后制作成各种皮革制品,如鞋、包、衣物、家具等。
2、鞣制是皮革生产的关键步骤,它将动物皮革转变为可使用的皮革。传统的鞣制方法包括植物鞣制、铬鞣制。植物鞣制使用天然植物提取物(如橡胶树、橡胶树等)进行鞣制,这种方法通常更环保,但需要更多时间。铬鞣制使用铬盐等化学物质进行鞣制,这种方法通常更快,但可能对环境产生负面影响。经过鞣制后,皮革可能需要染色以获得所需的颜色。然后,它可能会接受整理处理,以改进质地和外观。
3、传统皮革生产方法通常使用大量水和化学品,可能对环境造成一定程度的污染。因此,现代皮革工业正朝着更可持续和环保的方法发展,如植物鞣制、回收水资源以及更高效的化学处理方式。
4、人造皮革是一种替代传统动物皮革的可持续和环保选择。人造皮革生产的主要步骤包括:材料选择、预处理、背衬材料选择(制造)、涂层、压花和纹理,然后经干燥和切割后制成皮革制品。选择材料时,人造皮革通常由合成或天然材料制成;合成人造皮革常用的材料包括聚氯乙烯(pvc)和聚氨酯(pu)。天然材料如植物基材料(如苹果皮革或蘑菇皮革)也可用于制造可生物降解的人造皮革。在制造人造皮革之前,材料通常需要经过一些预处理步骤,如染色、添加纹理和印花等,以使其看起来更像真皮。人造皮革通常需要一个背衬材料,以增加强度和耐用性。这可以是织物、棉布或其他合成材料。合成人造皮革通常会在基材上涂上一层pvc或pu涂层,以增加防水性和耐磨性。这涂层通常包括不同的添加剂,以实现所需的特性。制造人造皮革时,可以使用压花和纹理技术来模仿天然皮革的外观和手感。
5、人造皮革的生产过程相对较短,消耗的资源较少,不需要动物屠宰,因此对环境友好。然而,人造皮革的原材料来自石化产品,在自然环境中不能自然降解,并且其在透气性,手感等方面与真皮还有一定差距。近年来,越来越多的公司致力于开发可生物降解的人造皮革,以改进传统人造革的缺陷。
6、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种真菌菌丝体的生物基皮革及其制备方法。该方法生产过程短,消耗资源少,得到的皮革对环境要求好可生物降解。
2、本发明提供了一种真菌菌丝体的生物基皮革的制备方法,具有这样的特征,包括以下步骤:步骤s1,将组分1、组分2、组分3、组分4按照比例混合均匀,并加水搅拌成混合物;步骤s2,将步骤s1的混合物倒入模具中静置预定时间后烘干,得到真菌菌丝体的生物基皮革;其中,组分1为丝状真菌菌丝体,组分2为增湿剂,组分3为交联剂,组分4为聚氨酯,丝状真菌菌丝体由丝状真菌经过液体发酵培养或者固体发酵培养得到,丝状真菌为灵芝、平菇、虫草其中的一种或者几种;增湿剂为甘油、peg、透明质酸、丙二醇、聚丙二醇、木糖醇、山梨醇、海藻糖、尿素、乳酸钠、甲基葡糖聚醚中的一种或几种;交联剂为柠檬酸、甲酸、京尼平、乙酸、蚁酸、己酸、丁二酸、乙二酸,偏硅酸、草酸、丙酮酸、苯甲酸、丙烯酸、苹果酸、己二酸、磷酸、戊二醛中的一种或几种。
3、在本发明提供的真菌菌丝体的生物基皮革的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,组分1:组分2:组分3:组分4的比例为100:1:1:0。
4、在本发明提供的真菌菌丝体的生物基皮革的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,组分1:组分2:组分3:组分4的比例为100:1:1:5、100:1:1:10。
5、在本发明提供的真菌菌丝体的生物基皮革的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,丝状真菌菌丝体由丝状真菌经过液体发酵培养得到,液体发酵的方法具体包括以下步骤:
6、步骤s0-1,固体培养基制备:丝状真菌采用马铃薯葡萄糖琼脂固体培养基培养,固体培养基配方为:20.05g马铃薯葡萄糖琼脂、4g琼脂粉,纯化水500ml;配制方法为:按配方加入马铃薯葡萄糖琼脂、琼脂粉、纯化水;摇匀后用16层纱布和牛皮纸封口,置于灭菌锅中,121℃灭菌20min;培养基冷却到50℃左右时,于超净工作台分装至直径90mm的平板,分装的培养基装液的厚度为2.5mm~3mm,待培养基冷却凝固后作为pda平板备用;
7、步骤s0-2,液体培养基制备:液体培养基配方为:黄豆粉15g、玉米粉10g、葡萄糖10g、磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g、灭菌水100ml,ph=7.0;培养基配制方法为:加入纯化水配制a液,a液中含有磷酸二氢钾1g/l、硫酸镁0.5g/l,加入3mol/l氢氧化钠调节ph至7.0;然后按配方中配比将葡萄糖、玉米粉、黄豆粉、100ml a液加入到250ml的三角瓶中,最后先用16层纱布封口,再用牛皮纸封口后置于灭菌锅121℃灭菌20min,冷却至室温备用;
8、步骤s0-3,母种活化:将保藏于4℃的pda斜面,使用前置于25℃恒温培养箱培养48h,于超净工作台无菌操作,用接种铲挖取一块1cm3的母种菌块,接种于步骤s0-1已制备好的pda平板,密封后置于恒温培养箱25℃培养5-7天,待菌丝铺满丝状真菌平板备用;
9、步骤s0-4,菌丝体制备:于无菌环境下,用接种铲选取步骤s0-3已活化后的真菌约1cm3,置于步骤s0-2制备的三角瓶中,恒温组合式震荡培养箱160rpm,25℃培养7天;然后用纯化水洗净;
10、步骤s0-5,去脂肪、去蛋白化学处理:100g湿菌丝用500ml 0.1m的naoh浸提2小时,4000g离心10分钟得到去蛋白的湿菌丝;去蛋白的湿菌丝用两倍体积的正己烷浸泡10分钟,4000g离心10分钟;沉淀用ph3.5的hci中和至ph7.0,再用清水清洗干净,备用。
11、在本发明提供的真菌菌丝体的生物基皮革的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,丝状真菌菌丝体由丝状真菌经过固体发酵培养得到,固体发酵的方法具体包括以下步骤:
12、步骤1:液体种制备:将玉米粉1g、黄豆粉1g、葡萄糖1g、a液100ml,用2mol/l的naoh溶液将a液ph调7.0,装液量100ml/250ml平底锥形瓶;用16层纱布和牛皮纸封口121℃灭菌20min冷却备用,选择活化后的菌种在超净台中用接种铲挖1cm3大小的菌丝块接入液体培养基中,封口置于25℃,160rpm条件下培养7天,获得液体种;其中,a液包括mgso4 0.5g,kh2po4 1.0g及纯化水1l;
13、步骤2:配固体发酵培养基:取95g碎木屑、2g石膏、2g尿素、1g碳酸钙,然后将碎木屑清洗干净晾至半干状态,加入石膏、碳酸钙和尿素混合均匀后加纯化水调含水量至65%,用300ml烧杯装100g的培养基,用16层纱布和牛皮纸封口121℃灭菌30min冷却备用;
14、步骤3:接种培养:选择步骤1中液体种进行接种,接种量10%,接种时将液体种菌丝球与培养基充分混合均匀;封口后置于25℃和湿度85%的环境中培养10~25天,得到纯度高的真菌菌丝体。
15、本发明还提供了一种真菌菌丝体的生物基皮革,具有这样的特征,由真菌菌丝体的生物基皮革的制备方法制备得到。
16、发明的作用与效果
17、本发明提供的真菌菌丝体的生物基皮革及其制备方法,采用丝状真菌菌丝体或者菌丝体和其他高分子化合物的混合纯素皮革,不需要大量水和化学品,制备所需原材料不会对环境造成污染,对环境更加友好,也不需添加pu皮革制作过程所需的有毒溶剂dmf,对生产环境要求更低,原材料菌丝体成本也更低,与自然环境接触后大部分可通过微生物的作用自然降解。
18、由于真菌中几丁质/甲壳素强度高于植物纤维素基的材料,真菌菌丝由于是天然纤维,透气性优于人造革材料,在土壤,海洋中也是可以降解的,因此得到的真菌菌丝体的生物基皮革,产品可降解,透气性好。
19、该皮革所需的生物材料能够在自然环境中被微生物分解和降解,无需经过特殊处理。即使被遗弃在自然环境中,也可以通过微生物的作用自然降解,为环境减少了负担。整个工艺不使用有毒有害化学产品,解决了现有皮革技术中对环境造成污染的问题。