具有改善特性的菌丝体材料的产生方法
文献发布时间：2023-06-19 12:02:28
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年11月14日提交的美国临时申请62/767,433和2018年12月19日提交的美国临时申请62/782,277的权益，所述申请的内容以引用方式整体并入。
背景技术
由于其生物效率、强度和低环境足迹，在下一代可持续材料中对菌丝体的兴趣日益增加。为此，各种申请已经讨论了本身地或以复合材料的方式(即，与颗粒、纤维或纤维网络纠缠)生长纠缠的菌丝体网络的各种方法。然而，目前正在开发的菌丝体材料具有较差的力学特质，包括在应力下分层和撕裂增加，以及较差的美学特质。因此，需要具有有利的力学特性、美学特性和其他优点的改善的菌丝体材料，以及用于制备改善的菌丝体材料的材料和方法。
发明内容
在一个方面，本文提供了包含栽培的菌丝体材料和一种或多种蛋白质的组合物，其中一种或多种蛋白质来自除产生栽培的菌丝体材料的真菌物种之外的物种。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质来自植物来源。
在一些实施方案中，植物来源是豌豆植物。
在一些实施方案中，植物来源是大豆植物。
在一些实施方案中，组合物包含染料。
在一些实施方案中，染料选自由以下组成的组：酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和活性染料。
在一些实施方案中，组合物包含增塑剂。
在一些实施方案中，增塑剂选自由以下组成的组：油、甘油和加脂剂。
在一些实施方案中，组合物是柔韧的。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质是交联的。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质与转谷氨酰胺酶交联。
在一些实施方案中，组合物包含酶。
在一些实施方案中，酶包括转谷氨酰胺酶。
在另一方面，本文提供了包含用染料着色以产生颜色的栽培的菌丝体材料的组合物，并且其中栽培的菌丝体材料的颜色在栽培的菌丝体材料的一个或多个表面上是基本上均匀的。
在一些实施方案中，染料选自由以下组成的组：酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和活性染料。
在一些实施方案中，组合物包含一种或多种来自除产生栽培的菌丝体材料的真菌物种之外的物种的蛋白质。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质来自植物来源。
在一些实施方案中，植物来源是豌豆植物。
在一些实施方案中，植物来源是大豆植物。
在一些实施方案中，染料渗透整个组合物的内部。
在一些实施方案中，组合物包含增塑剂。
在一些实施方案中，增塑剂选自由以下组成的组：油、甘油和加脂剂。
在一些实施方案中，组合物是柔韧的。
在一些实施方案中，组合物包含单宁。
在一些实施方案中，组合物包含施加到组合物的一个或多个表面的整理剂。
在一些实施方案中，整理剂选自由以下组成的组：氨基甲酸乙酯、蜡、硝酸纤维素或增塑剂。
在另一方面，本文提供了方法，其包括：产生栽培的菌丝体材料；使栽培的菌丝体材料与包含一种或多种蛋白质的溶液接触，以产生包含栽培的菌丝体材料和一种或多种蛋白质的组合物，其中一种或多种蛋白质来自除产生菌丝体材料的真菌物种之外的物种；以及压制栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，接触包括将栽培的菌丝体材料浸没在溶液中。
在一些实施方案中，接触包括在单个步骤中使栽培的菌丝体材料与溶液接触。
在一些实施方案中，接触包括在一个或多个步骤中使栽培的菌丝体材料与溶液接触。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质来自植物来源。
在一些实施方案中，植物来源是豌豆植物。
在一些实施方案中，植物来源是大豆植物。
在一些实施方案中，溶液包含染料。
在一些实施方案中，用染料将组合物着色以产生颜色，并且栽培的菌丝体材料的颜色在栽培的菌丝体材料的一个或多个表面上是基本上均匀的。
在一些实施方案中，染料渗透整个组合物的内部。
在一些实施方案中，染料选自由以下组成的组：酸性染料、直接染料、合成染料、天然染料和活性染料。
在一些实施方案中，溶液包含增塑剂。
在一些实施方案中，增塑剂选自由以下组成的组：油、甘油和加脂剂。
在一些实施方案中，组合物是柔韧的。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质是交联的。
在一些实施方案中，一种或多种蛋白质与转谷氨酰胺酶交联。
在一些实施方案中，溶液包含酶。
在一些实施方案中，酶包括转谷氨酰胺酶。
在一些实施方案中，压制包括将栽培的菌丝体材料压制至0.1英寸至0.5英寸的厚度。
在一些实施方案中，压制包括将栽培的菌丝体材料压制至0.25英寸的厚度。
在一些实施方案中，压制重复一次或多次。
在一些实施方案中，压制包括将栽培的菌丝体材料压制至0.25英寸的厚度。
在一些实施方案中，压制包括用辊压制栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，溶液包含单宁。
在一些实施方案中，所述方法还包括孵育组合物。
在一些实施方案中，孵育包括将组合物在设定温度下孵育设定量的时间。
在一些实施方案中，设定温度是40℃。
在一些实施方案中，所述方法还包括干燥所述组合物。
在一些实施方案中，所述方法还包括将整理剂施加到组合物的一个或多个表面。
在一些实施方案中，整理剂选自由以下组成的组：氨基甲酸乙酯、蜡、硝酸纤维素或增塑剂。
在另一方面，本文提供鞋类制品，其包括：鞋面；中底布，其与鞋面附连以与其限定内部足部容纳腔；大底，其与中底布相对与所述鞋面联接；其中鞋面包括至少一个菌丝体材料的部分，所述菌丝体材料包括一种或多种来源于除菌丝体之外的生物体的蛋白质。
在一些实施方案中，鞋面在其具有不同物理特性的相应具体实施中包括多个菌丝体材料的部分。
在一些实施方案中，不同物理特性经过选择，以与所述部分在鞋面内的对应位置的期望特征相关。
在一些实施方案中，菌丝体材料的部分中的一个包括鞋面前端，与所述部分中的至少一个相比，菌丝体材料的相应具体实施具有更高的相对柔韧性。
在一些实施方案中，菌丝体材料的部分中的一个包括鞋跟后包片，与所述部分中的至少一个相比，菌丝体材料的相应具体实施具有更高的相对刚性。
在一些实施方案中，对菌丝体材料进行鞣制和染色中的至少一种，以类似于皮革。
在一些实施方案中，所述制品还包括与中底布附连的中底，大底与中底附连，以便与鞋面联接。
在一些实施方案中，鞋面包括多个离散的菌丝体材料的部分。
在一些实施方案中，使用以下中的至少一种将所述部分组装在一起：明缝、折缝以及缝合-翻转(stitch and turn)构造。
在一些实施方案中，使用以下中的至少一种将所述部分组装在一起：基于溶剂的粘合剂、UV固化粘合剂、热活化粘合剂和基于水的粘合剂。
在一些实施方案中，所述部分中的至少一个被分割，以类似于绒面革。
在一些实施方案中，所述部分中的至少一个包括通过刮削变薄的边缘。
在一些实施方案中，使用热粘结将所述部分组装在一起。
在一些实施方案中，鞋面还包括至少一个附加的纺织材料的部分。
在一些实施方案中，纺织材料是热塑性的，并且通过热粘结与菌丝体材料的部分中的至少一个附连。
在一些实施方案中，鞋面包括与其部分组装的衬料。
在一些实施方案中，沿其一部分的穿孔。
在一些实施方案中，穿孔在鞋面的区域上的大小和相对间隔中的至少一个发生变化。
在一些实施方案中，所述鞋面沿其一部分被激光蚀刻。
在一些实施方案中，鞋面包括至少一个注塑在其上的加固部分。
在一些实施方案中，鞋面包括至少一个与其融合的3D印刷元件。
在一些实施方案中，鞋面的至少一部分包括至少一个以三维形状模制的部分。
在一些实施方案中，鞋面由单个模制的菌丝体材料件构成。
在一些实施方案中，菌丝体材料在其具有不同物理特性的相应具体实施中包括多个菌丝体材料的粘结层。
在一些实施方案中，中底布和大底中的至少一个包括至少一个菌丝体材料的部分。
在另一方面，本文提供运动胶底鞋，其包括：鞋面，其包括至少一个菌丝体材料的部分，所述菌丝体材料包括一种或多种来源于除菌丝体之外的生物体的蛋白质；中底布，其与鞋面附连以与其限定内部足部容纳腔；中底，其为泡沫材料并与中底布附连；以及大底，其为橡胶材料并与中底布相对与中底附连；其中对菌丝体材料进行鞣制和染色中的至少一种以类似于皮革，并且鞋面被构造并组装以类似于皮革的运动鞋类。
在另一方面，本文提供运动胶底鞋，其包括：鞋面，其包括至少一个菌丝体材料的部分，所述菌丝体材料包括一种或多种来源于除菌丝体之外的生物体的蛋白质；中底布，其与所述鞋面附连以与其限定内部足部容纳腔；中底，其为泡沫材料并与所述中底布附连；以及大底，其为橡胶材料并与所述中底布相对与所述中底附连；其中鞋面包括至少一个以三维形状模制的部分。
附图说明
前述发明内容以及以下的具体实施方式在结合附图阅读时将更好地理解。出于说明目的，在附图中示出本公开的某些方面。然而，应当理解，本公开不限于所示出的精确布置和机构。附图未必按比例绘制。为了清楚和简洁起见，某些特征可按比例放大或以示意图形式示出。
图1是根据本公开的一个方面的运动胶底鞋的前透视图。
图2是运动胶底鞋的前分解透视图。
图3是运动胶底鞋的鞋面的前分解透视图。
图4是根据本公开的另一方面的运动胶底鞋的前透视图。
图5是运动胶底鞋的前分解透视图。
图6是可用于制作运动胶底鞋的鞋面的菌丝体材料的切割片材的顶部平面图。
图7是根据本公开的另一方面的鞋类制品的前透视图。
图8示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图9示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图10示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图11示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图12示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图13示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图14示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图15示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图16示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图17示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图18示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图19示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图20示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图21示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图22示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图23示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图24示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图25示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图26示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。
图27A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图27B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图28A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图28B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图29A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图29B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图30A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图30B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图31A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图31B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图32A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图32B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图33A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图33B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图34A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图34B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图35A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图35B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图36A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图36B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图37A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图37B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图38A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图38B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图39A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图39B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图40A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图40B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图41A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图41B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图42A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图42B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图43A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图43B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图44A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图44B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图45A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图45B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图46A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图46B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图47A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图47B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图48A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图48B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图49A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图49B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图50A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图50B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图51A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图51B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图52A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图52B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图53A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图53B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图54A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图54B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图55A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图55B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图56A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图56B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图57A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图57B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图58A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图58B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图59A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图59B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图60A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图60B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图61A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图61B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图62A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图62B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图63A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图63B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图64A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图64B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图65A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图65B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图66A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图66B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图67A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图67B示出色牢度测试以及所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图68A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图68B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图69A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图69B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图70A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图70B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图71A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图71B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图72A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图72B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图73A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图73B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图74A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图74B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图75A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图75B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图76A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图76B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图77示出硝酸纤维素和蛋白质可抛光整理层-方格效果处理(box effecttreatment)之后的示例性栽培菌丝体材料。
图78示出硝酸纤维素整理层-方格效果处理之后的示例性栽培菌丝体材料。
图79示出常规聚氨酯整理层处理之后的示例性栽培菌丝体材料。
图80示出仿古效果整理层处理之后的示例性栽培菌丝体材料。
图81示出仿旧效果整理层处理之后的示例性栽培菌丝体材料。
图82示出压花的Luganil橄榄棕整理层处理之后的示例性栽培菌丝体材料。
图83A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图83B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图84A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图84B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图85A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图85B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图86A示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料的横截面。图86B示出所指示的染色和处理过程之后的示例性栽培菌丝体材料。
图87示出豌豆蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。
图88示出未搅拌的大豆蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。
图89示出经搅拌的大豆蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。
图90示出大麻籽蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。
图91示出50:50豌豆蛋白比FI 50整理层后的示例性菌丝体材料。
图92示出50:50大豆蛋白比FI 50整理层后的示例性菌丝体材料。
图93示出豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
图94示出Luganil棕染色和巴西棕榈片状蜡整理层后的示例性菌丝体材料。
图95示出Luganil Bordeaux染色、洗涤和巴西棕榈片状蜡整理层后的示例性菌丝体材料。
图96示出Luganil黄染色、洗涤和巴西棕榈液体蜡整理层后的示例性菌丝体材料。
图97示出Luganil棕染色、洗涤和巴西棕榈液体蜡整理层后的示例性菌丝体材料。
图98示出蜡状填料、水基PU和巴西棕榈片状蜡整理层后的示例性菌丝体材料。
图99示出1x涂层的豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
图100示出2x涂层的豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
图101示出豌豆蛋白、交联剂和填料整理层后且没有压花的示例性菌丝体材料。
图102示出豌豆蛋白、交联剂和填料整理层后且具有压花的示例性菌丝体材料。
图103示出Luganil红染色、洗涤以及豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
图104示出Luganil棕染色以及甘油浸泡、豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
图105示出Luganil Bordeaux染色以及豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
具体实施方式
各种实施方案的细节在以下描述中阐述。还应当理解，在附图中示出且在以下说明书中描述的具体制品、部件和工艺仅仅是所附权利要求中限定的概念的示例。因此，除非权利要求另外明确地说明，否则涉及本文所公开的实施方案的具体尺寸和其他物理特征不应被视为限制性的。其他特征结构、目标和优点将根据描述显而易见。除非本文另外定义，否则科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常所理解的含义。此外，除非上下文另外需要，否则单数术语应包括复数且复数术语应包括单数。除非上下文另外指出，否则术语“一个/种(a和an)”包括复数指称。通常，与本文所述的生物化学、酶学、分子和细胞生物学、微生物学、遗传学、蛋白质和核酸化学以及杂交结合使用的命名法以及本文所述的生物化学、酶学、分子和细胞生物学、微生物学、遗传学、蛋白质和核酸化学以及杂交的技术是本领域中熟知且常用的那些。
除非另外指出，否则以下术语应被理解为具有以下含义：
术语“多核苷酸”或“核酸分子”是指长度为至少10个碱基的聚合形式的核苷酸。所述术语包括DNA分子(例如，cDNA或基因组或合成DNA)和RNA分子(例如，mRNA或合成RNA)，以及DNA或RNA的含有非天然核苷酸类似物、非天然核苷间键或两者的类似物。核酸可以呈任何拓扑构象。例如，核酸可以是单链、双链、三链、四链体、部分双链、分支式、发夹式、环状或呈挂锁(padlocked)构象。
除非另外指明，并且作为本文以通用格式“SEQ ID NO:”描述的所有序列的实例，“包含SEQ ID NO:1的核酸”是指这样的核酸，其至少一部分具有：(i)SEQ ID NO:1的序列，或(ii)与SEQ ID NO:1互补的序列。两者之间的选择通过上下文决定。例如，如果使用核酸作为探针，则两者之间的选择通过探针与期望靶标互补的需要决定。
“分离的”RNA、DNA或混合聚合物是与天然与其天然宿主细胞中的天然多核苷酸相伴的其他细胞组分基本上分离的，所述细胞组分例如核糖体、聚合酶以及与其天然相关的基因组序列。
“分离的”有机分子(例如，丝蛋白)是与其所来源的宿主细胞的细胞组分(膜脂质、染色体、蛋白质)或在其中培养宿主细胞的培养基基本上分离的有机分子。该术语不要求生物分子已与所有其他化学物质分离，但是某些分离的生物分子可纯化至几乎同质。
术语“重组”是指例如基因或蛋白质的生物分子(1)已从其天然存在的环境中移除，(2)不与在自然界中发现所述基因所处的多核苷酸的全部或一部分相关，(3)可操作地连接于它在自然界中不与之连接的多核苷酸，或(4)在自然界中不存在。术语“重组”可关于克隆的DNA分离物、化学合成的多核苷酸类似物或由异源系统生物合成的多核苷酸类似物，以及由此类核酸编码的蛋白质和/或mRNA使用。
如果邻近生物体的基因组中的内源性核酸序列(或那个序列的编码蛋白质产物)放置异源序列，使得此内源性核酸序列的表达被改变，那么所述内源性核酸序列在本文中被视为“重组的”。在此情形下，异源序列是不天然邻近内源性核酸序列的序列，无论异源序列是否本身是内源性的(源于相同宿主细胞或其子代)或外源性的(源于不同宿主细胞或其子代)。举例来说，启动子序列可以取代(例如，通过同源重组)宿主细胞的基因组中的基因的天然启动子，以使此基因具有改变的表达模式。此基因现在将变成“重组的”，因为它与天然侧接于其的至少一些序列分离。
如果核酸含有不天然存在于基因组中的对应核酸中的任何修饰，那么所述核酸也被视为“重组的”。例如，如果内源性编码序列含有例如通过人为干预而人工引入的插入、缺失或点突变，那么所述序列被视为“重组的”。“重组核酸”还包括在异源位点处整合到宿主细胞染色体中的核酸和以游离体形式存在的核酸构建体。
如本文所用，术语“肽”是指短多肽，例如长度通常小于约50个氨基酸且更通常长度小于约30个氨基酸的肽。如本文所用的术语涵盖模拟结构功能以及因此生物功能的类似物和模拟物。
术语“多肽”涵盖天然存在和非天然存在的蛋白质两者，以及其片段、突变体、衍生物和类似物。多肽可以是单体或聚合物。此外，多肽可包含各自具有一种或多种不同活性的多个不同结构域。
术语“分离的蛋白质”或“分离的多肽”是就其起源或衍生来源而言(1)与在其天然状态中伴随它的天然相关组分不相关，(2)以自然界中不存在的纯度存在，其中纯度可以关于其他细胞材料的存在加以断定(例如，不含来自相同物种的其他蛋白质)，(3)由来自不同物种的细胞表达，或(4)不存在于自然界中(例如，它是自然界中存在的多肽的片段或它包括自然界中不存在的氨基酸类似物或衍生物或除标准肽键之外的键联)的蛋白质或多肽。因此，化学合成或在不同于其所天然来源的细胞的细胞系统中合成的多肽将与其天然相关组分“分离”。也可使用本领域众所周知的蛋白质纯化技术，通过分离使得多肽或蛋白质基本上不含天然相关组分。因此如所定义的，“分离的”不一定要求如此描述的蛋白质、多肽、肽或寡肽已从其天然环境中物理移除。
术语“多肽片段”是指相比于全长多肽，具有缺失(例如氨基末端和/或羧基末端缺失)的多肽。在一个优选实施方案中，多肽片段是连续序列，其中所述片段的氨基酸序列与天然存在的序列中的对应位置是同一的。片段的长度通常为至少5、6、7、8、9或10个氨基酸，优选地至少12、14、16或18个氨基酸，更优选地至少20个氨基酸，更优选地至少25、30、35、40或45个氨基酸，甚至更优选地至少50或60个氨基酸，并且甚至更优选地至少70个氨基酸。
如果编码蛋白质的核酸序列与编码第二蛋白的核酸序列具有类似序列，那么所述蛋白质与所述第二蛋白具有“同源性”或与所述第二蛋白“同源”。可替代地，如果两种蛋白质具有“类似”氨基酸序列，那么一种蛋白质与第二蛋白具有同源性。(因此，术语“同源蛋白质”定义为表示两种蛋白质具有相似的氨基酸序列。)如本文所用，氨基酸序列的两个区域之间的同源性(特别是关于预测的结构相似性)解释为暗示功能上的相似性。
当“同源”关于蛋白质或肽使用时，应认识到不相同的残基位置常因保守性氨基酸取代而不同。“保守性氨基酸取代”是其中氨基酸残基被具有类似化学特性(例如，电荷或疏水性)的侧链(R基团)的另一氨基酸残基取代的氨基酸取代。一般来说，保守性氨基酸取代实质上将不改变蛋白的功能特性。在两个或更多个氨基酸序列因保守性取代而彼此不同的情况下，序列同一性百分比或同源性程度可向上调节以校正取代的保守性性质。作出这种调节的手段是本领域技术人员众所周知的。参见，例如，Pearson,1994,MethodsMol.Biol.24:307-31和25:365-89(以引用方式并入本文)。
20种常规氨基酸及其缩写遵循常规用法。参见Immunology-ASynthesis(Golub和Gren编,Sinauer Associates,Sunderland,Mass.,第2版1991)，其以引用方式并入本文。20种常规氨基酸的立体异构体(例如，D-氨基酸)、非天然氨基酸诸如α-,α-双取代氨基酸、N-烷基氨基酸以及其他非常规氨基酸也可以是本文所述多肽的合适组分。非常规氨基酸的实例包括：4-羟基脯氨酸、γ-羧基谷氨酸、ε-N,N,N-三甲基赖氨酸、ε-N-乙酰赖氨酸、O-磷酸丝氨酸、N-乙酰丝氨酸、N-甲酰甲硫氨酸、3-甲基组氨酸、5-羟基赖氨酸、N-甲基精氨酸以及其他类似氨基酸和亚氨基酸(例如，4-羟基脯氨酸)。在本文使用的多肽记法中，根据标准用法和惯例，左手末端对应于氨基末端并且右手末端对应于羧基末端。
以下六组各自含有是彼此的保守性取代的氨基酸：1)丝氨酸(S)、苏氨酸(T)；2)天冬氨酸(D)、谷氨酸(E)；；3)天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q)；4)精氨酸(R)、赖氨酸(K)；5)异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、甲硫氨酸(M)、丙氨酸(A)、缬氨酸(V)；以及6)苯丙氨酸(F)、酪氨酸(Y)、色氨酸(W)。
有时也称为序列同一性百分比的多肽的序列同源性通常使用序列分析软件测量。参见例如威斯康星大学生物技术中心(University of Wisconsin BiotechnologyCenter)的遗传学计算机组(GCG)的序列分析软件包910University Avenue,Madison,Wis.53705。蛋白质分析软件使用对各种取代、缺失和其他修饰(包括保守性氨基酸取代)指定的同源性量度匹配类似序列。例如，GCG含有可以默认参数用于确定密切相关多肽(诸如来自不同物种的生物体的同源多肽)之间或野生型蛋白质与其突变蛋白之间的序列同源性或序列同一性的程序，诸如“Gap”和“Bestfit”。参见，例如GCG 6.1版。
当将特定多肽序列与含有来自不同生物体的大量序列的数据库比较时，可用算法是计算机程序BLAST(Altschul等,J.Mol.Biol.215:403-410(1990)；Gish和States,NatureGenet.3:266-272(1993)；Madden等,Meth.Enzymol.266:131-141(1996)；Altschul等,Nucleic Acids Res.25:3389-3402(1997)；Zhang和Madden,Genome Res.7:649-656(1997))，尤其blastp或tblastn(Altschul等,Nucleic Acids Res.25:3389-3402(1997))。
用于BLASTp的优选参数是：期望值：10(默认)；过滤器：seg(默认)；空位开放成本(Cost to open a gap)：11(默认)；空位扩展成本(Cost to extend a gap)：1(默认)；最大比对：100(默认)；字长：11(默认)；描述数目：100(默认)；罚分矩阵：BLOWSUM62。
用于BLASTp的优选参数是：期望值：10(默认)；过滤器：seg(默认)；空位开放成本(Cost to open a gap)：11(默认)；空位扩展成本(Cost to extend a gap)：1(默认)；最大比对：100(默认)；字长：11(默认)；描述数目：100(默认)；罚分矩阵：BLOWSUM62。针对同源性比较的多肽序列的长度将通常是至少约16个氨基酸残基、通常至少约20个残基、更通常至少约24个残基、通常至少约28个残基，并且优选地大于约35个残基。当搜索含有来自许多不同生物体的序列的数据库时，比较氨基酸序列是优选的。使用氨基酸序列的数据库搜索可以通过本领域已知的除BLASTp之外的算法进行测量。例如，可以使用FASTA(GCG 6.1版中的程序)对多肽序列进行比较。FASTA提供了在查询与搜索序列之间的比对和最佳重叠区的百分比序列同一性。Pearson,Methods Enzymol.183:63-98(1990)(通过引用并入本文)。例如，如以引用方式并入本文的GCG 6.1版中所提供，可以使用FASTA以其默认参数(字长2和PAM250计分矩阵)确定氨基酸序列之间的序列同一性百分比。
术语“栽培(cultivate)”和“栽培的(cultivated)”是指使用限定技术有意地使真菌或其他生物体生长。
术语“菌丝(hyphae)”是指真菌的形态结构，其通过分支的丝状形状表征。
术语“菌丝体(mycelium)”是指由分支菌丝的一个或多个团块形成的结构。菌丝体是与真菌或孢子果的子实体不同且分离的结构。
术语“栽培的菌丝体材料”是指部分包括栽培的菌丝体的一个或多个团块，或仅包括栽培的菌丝体的材料。如本文所用，术语“栽培的菌丝体材料”涵盖如下文定义的复合菌丝体材料。
术语“复合菌丝体材料”是指已经生长成与第二材料纠缠的栽培的菌丝体材料的任何团块。在一些实施方案中，第二材料嵌入和/或缠结在复合菌丝体材料内。在一些实施方案中，第二材料位于复合菌丝体材料的一个或多个表面上。合适的第二材料包括但不限于纺织物、连续的无序纤维(例如非织造纤维)的团块、穿孔材料(例如金属网、穿孔塑料)、不连续颗粒的团块(例如，多块木片)或其任何组合。在特定实施方案中，第二材料选自由以下组成的组：网片、粗棉布、织物、编织纤维、织造纤维和非织造纤维。
如本文所用的术语“增塑剂”是指与结构相互作用以增加结构的移动性的任何分子。
如本文所用的术语“经加工的菌丝体材料”是指已经通过用防腐剂、增塑剂、整理剂、染料和/或蛋白质处理进行的处理的任何组合来后加工的菌丝体。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与所公开的主题所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。虽然在实践或测试所公开的主题时也可以使用与本文描述的那些类似或等同的任何方法和材料，但是现在描述优选方法和材料。本文提到的所有公布以引用方式并入以便公开和描述与所引用的公布有关的方法和/或材料。
如果提供了值的范围，则应当理解，介于该范围上限与下限之间的每个居间值(直至下限单位的十分之一，除非上下文另外明确指出)以及该所述范围内的任何其他所述值或居间值均涵盖在本文内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小范围中，并且也涵盖在本文内，从属于所陈述范围内的任何明确排除的限值。如果所陈述的范围包括限值的一个或两个，则排除那些所含限值中的任一者或两者的范围也包括在本文内。
本文提出某些范围时所使用的数值之前冠以术语“约”。术语“约”在本文用于为其之后的确切数字以及接近或近似该术语之后的数字的一个数字提供文字支持。在确定数字是否接近或近似明确记载的数字方面，接近或近似的未记载的数字可以是在其中陈述它的上下文中提供明确记载数字的基本等同物的数字。
下文描述了示例性方法和材料，但是与本文描述的那些类似或等同的方法和材料也可以使用，并且对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文提及的所有出版物和其他参考文献均通过引用整体并入。当发生冲突时，以本说明书(包括定义)为准。材料、方法和实例仅具有说明性而非旨在进行限制。
本文提供了组合物以及对菌丝体材料和/或复合菌丝体材料进行后加工的可扩展方法。在一些或大多数实施方案中，在处理之前对菌丝体材料和/或复合菌丝体材料进行后加工以形成经过防腐的菌丝体材料。
讨论菌丝体生长方法的示例性专利和申请包括：WIPO专利公布号1999/024555；英国专利号2,148,959；英国专利号2,165,865；美国专利号5,854,056；美国专利号2,850,841；美国专利号3,616,246；美国专利号9,485,917；美国专利号9,879,219；美国专利号9,469,838；美国专利号9,914,906；美国专利号9,555,395；美国专利公布号2015/0101509；美国专利公布号2015/0033620，所有这些均通过引用的方式整体并入本文。此外，2018年10月4日提交的美国专利公布号2018/0282529讨论了基于溶液后加工菌丝体材料以产生具有有利的力学特征以用于加工成纺织物或皮革替代物的材料的各种机制。
实施方案的描述中提到若干部件彼此通信，并不意味着必需有所有此类部件。相反，可描述多种任选部件以说明广泛多种可能的实施方案，并且以便更充分地说明一个或多个方面。类似地，尽管可以顺序次序描述工艺步骤、方法步骤、算法等，但是除非有相反的明确陈述，否则通常可将此类工艺、方法和算法配置成以替代次序工作。换句话说，可在本文描述的步骤的任何顺序或次序本身并不指示要求按此次序执行所述步骤。所述工艺的步骤可以任何实用次序执行。此外，一些步骤可同时执行，尽管被描述为或被暗示为不同时发生(例如，因为一个步骤在另一个步骤之后描述)。另外，通过在附图中描绘过程来示出所述过程并不意味着所示出的过程不包括对所述过程的其他变化和修改，并不意味着所示出的过程或其步骤中的任一个对于一个或多个实施方案是必需的，并且不意味着所示出的过程是优选的。另外，步骤通常每个实施方案描述一次，但这并不意味着所述步骤必须发生一次，或每次进行或执行工艺、方法或算法时它们仅可发生一次。一些步骤在一些实施方案或一些情况中可省略，或一些步骤在给定实施方案或情况中可执行多于一次。
本公开的实施方案包括栽培的菌丝体材料的各种组合物以及其产生方法。取决于特定实施方案和所追求的材料的需要，可使用各种已知的栽培菌丝体的方法。可使用可以作为菌丝体栽培的任何真菌。适合使用的真菌包括但不限于：平菇(Pleurotusostreatus)；巴西田头菇(Agrocybe
在一些实施方案中，可使真菌的菌株或菌种繁殖以产生具有特定特征的菌丝体，诸如密集的菌丝网络、高度分支的菌丝网络、菌丝网络内的菌丝融合，以及可改变栽培的菌丝体材料的材料特性的其他特征。在一些实施方案中，可对真菌的菌株或菌种进行遗传修饰以产生具有特定特征的菌丝体。
在大多数实施方案中，可通过首先用来自所选真菌菌种的菌丝体的接种物接种固体或液体基质来使栽培的菌丝体材料生长。在一些实施方案中，在接种之前对基质进行巴氏消毒或灭菌，以防止污染或与其他生物体竞争。例如，栽培菌丝体的标准方法包括用菌丝体的接种物接种灭菌的固体基质(例如谷物)。栽培菌丝体的其他标准方法包括用菌丝体的接种物接种灭菌的液体培养基(例如液体马铃薯右旋糖)。在一些实施方案中，固体和/或液体基质将包含木质纤维素作为菌丝体的碳源。在一些实施方案中，固体和/或液体基质将包含单糖或复合糖作为菌丝体的碳源。
在各种实施方案中，可向液体或固体基质中补充一种或多种不同的营养源。营养源可包含木质纤维素、单糖(例如右旋糖、葡萄糖)、复合糖、琼脂、麦芽提取物、氮源(例如硝酸铵、氯化铵、氨基酸)以及其他矿物质(例如硫酸镁、磷酸盐)。在一些实施方案中，一种或多种营养源可存在于木材废弃物(例如锯末)和/或农业废弃物(例如牲畜粪便、稻草、玉米秸秆)中。
一旦基质已经被接种并且任选地补充了一种或多种不同的营养源，就可部分地使栽培的菌丝体材料和/或复合菌丝体材料生长。在产生复合菌丝体材料的实施方案中，接种的基质可形成复合材料的一部分，诸如美国专利号9,485,917中描述的颗粒。在一些实施方案中，可通过第二材料使栽培的菌丝体材料生长，所述第二材料变得与菌丝体纠缠以形成复合材料。使与另一材料纠缠以形成复合材料的栽培的菌丝体材料的网络生长的各种方法公开于美国专利号9,485,917；美国专利公布号US2016/0302365和US2013/0263500中，所述专利的全部内容通过引用并入本文。
在各种实施方案中，栽培的菌丝体材料可在不存在第二材料的情况下自己生长。在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料的生长将受到控制以防止形成子实体。各种防止子实体形成的方法在美国专利公布号US 2015/0033620中有详细讨论，其全部内容通过引用并入。在其他实施方案中，可使栽培的菌丝体材料生长成使得栽培的菌丝体材料没有任何形态或结构变化。取决于所追求的实施方案，可在生长过程中控制生长条件，诸如光暴露(例如日光或生长灯)、温度、二氧化碳。
在一些实施方案中，栽培的菌丝体材料可在琼脂培养基上生长。可将营养物质添加到琼脂/水基料中。通常用于栽培菌丝体材料的标准琼脂培养基包括但不限于MaltExtract Agar(MEA)、Potato Dextrose Agar(PDA)、Oatmeal Agar(OMA)和Dog Food Agar(DFA)的强化版。
一旦栽培的菌丝体材料已经生长，就可将其与基质分离，并任选地进行后加工，以便通过杀死菌丝体并以其他方式使得菌丝体不易腐烂来防止进一步生长(在本文称为“经过防腐的菌丝体材料”)。产生经过防腐的菌丝体材料的合适方法可以包括对栽培的菌丝体材料进行干燥或脱水(例如压制栽培的菌丝体材料以排出水分)和/或对栽培的菌丝体材料进行热处理。在一个具体实施方案中，将栽培的菌丝体材料以190,000磅力压制至0.25英寸，持续30分钟。在其他实施方案中，将栽培的菌丝体材料压制至0.25英寸，持续5分钟。干燥有机物质以使其不易腐烂的合适方法是本领域众所周知的。在一个特定实施方案中，将栽培的菌丝体材料在烘箱中以100℉或更高的温度干燥。在另一个具体实施方案中，对栽培的菌丝体材料进行热压制。包括热和压力的各种后加工方法公开于美国专利公布号2017/0028600和2016/0202365中，其全部内容通过引用并入本文。
在一些情况下，用已知将菌丝体中存在的几丁质转化为壳聚糖和/或向几丁质中添加官能团的一种或多种剂处理栽培的菌丝体材料，以便产生经过防腐的菌丝体材料。在各种实施方案中，可用碱性溶液、环氧试剂、醛试剂、环糊精试剂、接枝聚合、螯合化学、羧甲基试剂、环氧试剂、羟烷基试剂或其任何组合处理菌丝体中存在的几丁质(或已转化为壳聚糖的几丁质)。这些化学的具体实例公开于美国专利号9,555,395中，其大部分内容通过引用并入本文。在几丁质的官能化之后，可使用各种剂交联几丁质。取决于几丁质基团的官能化，传统的鞣剂可用于连接官能团，包括铬、植物单宁、鞣制油、环氧树脂、醛和合成鞣剂。由于铬的毒性和环境问题，可使用鞣制中使用的其他矿物质，诸如铝、钛、锆、铁以及其含铬和不含铬的组合。
在其他情况下，使用一种或多种溶液加工活的或干燥的栽培菌丝体材料，所述溶液用于从菌丝体中除去废料和水。在一些实施方案中，溶液包含溶剂，诸如乙醇、甲醇或异丙醇。在一些实施方案中，溶液包含盐，诸如氯化钙。取决于实施方案，可在存在或不存在压力的情况下将栽培的菌丝体材料浸没在溶液中，持续各种时间段。在一些实施方案中，可将栽培的菌丝体材料连续浸没在若干溶液中。在一个具体实施方案中，可将栽培的菌丝体材料首先浸没在包含醇和盐的一种或多种第一溶液中，然后浸没在包含醇的第二溶液中。在另一个具体实施方案中，可将栽培的菌丝体材料首先浸没在包含醇和盐的一种或多种第一溶液中，然后浸没在包含水的第二溶液中。用溶液处理后，可使用热或冷工艺压制栽培的菌丝体材料和/或使用包括风干和/或真空干燥的各种方法进行干燥。美国专利公布号2018/0282529(其全部内容通过引用并入本文)详细描述了这些实施方案。
可将各种增塑剂应用于栽培的菌丝体材料以改变栽培的菌丝体材料的力学特性。美国专利号9,555,395讨论了添加多种湿润剂和增塑剂。具体地，美国专利号9,555,395讨论了使用甘油、山梨糖醇、甘油三酯增塑剂、油诸如亚麻籽油、干燥油、离子和/或非离子二醇。美国专利公布号2018/0282529进一步讨论了用增塑剂诸如甘油、山梨糖醇或另一湿润剂处理溶液加工的菌丝体材料，以保留水分并另外增强栽培的菌丝体材料的力学特性，诸如栽培的菌丝体材料的弹性和柔韧性。
其他类似的增塑剂和湿润剂在本领域中是众所周知的，诸如聚乙二醇和加脂剂，所述加脂剂通过用与油不混溶的液体(例如水)乳化天然油而获得，使得油的微滴可渗透材料。各种加脂剂含有在水中的乳化油，并添加了其他化合物，诸如离子和非离子乳化剂、表面活性剂、皂和硫酸盐。加脂剂可包含各种类型的油，诸如基于矿物质、动物和植物的油。
在各种实施方案中，向栽培的菌丝体材料赋予颜色可以是理想的。如美国专利公布号2018/0282529中所论述，单宁可用于向栽培的菌丝体材料或经过防腐的菌丝体材料赋予颜色。
由于栽培的菌丝体材料部分包含几丁质，因此缺乏在基于蛋白质的材料中丰富的功能位点。因此，可必须将栽培的菌丝体材料中的几丁质官能化，以便形成针对酸性和直接染料的结合位点。上文讨论了将几丁质官能化的方法。
可使用各种染料向栽培的菌丝体材料赋予颜色，诸如酸性染料、直接染料、分散染料、硫化染料、合成染料、颜料和天然染料。在一些实施方案中，在施加染料溶液之前，将栽培的菌丝体材料浸没在碱性溶液中，以促进染料吸收并渗透到材料中。在一些实施方案中，在施加染料溶液之前，将栽培的菌丝体材料预浸泡在氯化铵、氢氧化铵和/或甲酸中，以促进染料吸收并渗透到材料中。在一些实施方案中，可将单宁添加到染料溶液中。在各种实施方案中，可在染色处理或预处理之前如上所述任选地对栽培的菌丝体材料进行防腐。
取决于实施方案，可使用不同的施加技术将染料溶液施加到栽培的菌丝体材料。在一些实施方案中，可将染料溶液施加到栽培的菌丝体材料的一个或多个外表面。在其他实施方案中，可将栽培的菌丝体材料浸没在染料溶液中。
除了用各种溶液预浸泡之外，还可将剂添加到染料溶液中，以促进染料吸收并渗透到材料中。在一些实施方案中，在酸或直接染料的情况下，氢氧化铵和/或甲酸促进染料吸收并渗透到材料中。在一些实施方案中，使用乙氧基化的脂肪胺促进染料吸收并渗透到经加工的材料中。
在各种实施方案中，在添加染料之后或期间添加增塑剂。在各种实施方案中，增塑剂可与染料溶液一起添加。在特定实施方案中，增塑剂可以是椰子油、植物甘油，或亚硫酸化或硫酸化的加脂剂。
在一些实施方案中，可使用碱诸如氢氧化铵将染料溶液维持在碱性pH下。在特定实施方案中，pH将为至少9、10、11或12。在一些实施方案中，将使用各种剂诸如甲酸将染料溶液的pH调节至酸性pH以便固定染料。在特定实施方案中，pH将调节至小于6、5、4或3的pH以便固定染料。
在各种方法中，可在施加染料溶液的同时对栽培的菌丝体材料和/或经过防腐的菌丝体材料进行机械加工或搅拌，以便促进染料向材料中的吸收和渗透。在一些实施方案中，在处于染料溶液中的同时使栽培的菌丝体材料和/或经过防腐的菌丝体材料经受挤压或其他形式的压力增强了染料吸收和渗透。在一些实施方案中，可对栽培的菌丝体材料进行超声处理。
使用本文所述的方法，可对栽培的菌丝体材料进行染色或着色，使得经加工的菌丝体材料的颜色基本上均匀。使用上述方法，可对栽培的菌丝体材料进行染色或着色，使得染料和颜色不仅存在于栽培的菌丝体材料的表面，而是渗透表面至经加工的菌丝体材料的内芯。
在各种实施方案中，可对栽培的菌丝体材料染色，使得栽培的菌丝体材料不褪色。可使用各种技术测量色牢度，诸如ISO 11640:2012：色牢度测试-周期性往复摩擦的色牢度(Tests for Color Fastness-Color fastness to cycles of to-and-fro rubbing)或ISO 11640:2018(其为ISO11640:2012的更新)。在一个具体实施方案中，将使用灰度等级作为确定摩擦牢度和样本变化的度量来根据上文测量色牢度。在一些实施方案中，菌丝体将展示出由至少3、至少4或至少5的灰度等级指示的强色牢度。
在各种实施方案中，用一种或多种非天然存在于菌丝体中的蛋白质源(即，外源性蛋白质源)处理栽培的菌丝体材料可以是有益的。在一些实施方案中，一种或多种蛋白质来自除产生栽培的菌丝体材料的真菌物种之外的物种。在一些实施方案中，可用植物蛋白质源诸如豌豆蛋白、水稻蛋白、大麻籽蛋白和大豆蛋白处理栽培的菌丝体材料。在一些实施方案中，蛋白质源将是动物蛋白，诸如昆虫蛋白或哺乳动物蛋白。在一些实施方案中，蛋白质将是通过微生物产生的重组蛋白。在一些实施方案中，蛋白质将是纤维蛋白，诸如丝或胶原蛋白。在一些实施方案中，蛋白质将是弹性蛋白，诸如弹力素或节肢弹性蛋白。在一些实施方案中，蛋白质将具有一个或多个几丁质结合结构域。具有几丁质结合结构域的示例性蛋白质包括节肢弹性蛋白和各种细菌几丁质结合蛋白。在一些实施方案中，蛋白质将是包含一个或多个几丁质结合结构域的工程改造蛋白或融合蛋白。取决于实施方案，栽培的菌丝体材料可在处理之前如上所述进行防腐，或在不预先防腐的情况下进行处理。
在一个具体实施方案中，将栽培的菌丝体材料浸没在包含蛋白质源的溶液中。在一个具体实施方案中，包含蛋白质源的溶液是水性的。在其他实施方案中，包含蛋白质源的溶液包含缓冲液，诸如磷酸盐缓冲盐水。
在一些实施方案中，包含蛋白质源的溶液将包含用于交联蛋白质源的剂。取决于实施方案，可以使用与氨基酸的官能团相互作用的各种已知的剂。在一个具体实施方案中，用于交联蛋白质源的剂是转谷氨酰胺酶。交联氨基酸官能团的其他合适的剂包括酪氨酸酶、京尼平(genipin)、硼酸钠和乳糖酶。在其他实施方案中，传统的鞣剂可用于交联蛋白质，包括铬、植物单宁、鞣制油、环氧树脂、醛和合成鞣剂。如上文所讨论，由于铬的毒性和环境问题，可使用其他矿物质，诸如铝、钛、锆、铁以及其含铬和不含铬的组合。
在各种实施方案中，用蛋白质源进行处理可发生在对栽培的菌丝体材料进行防腐、对栽培的菌丝体材料进行增塑和/或对栽培的菌丝体材料进行染色之前、之后或与其同时。在一些实施方案中，用蛋白质源进行处理可发生在使用包含醇和盐的溶液对栽培的菌丝体材料进行防腐之前或期间。在一些实施方案中，用蛋白质源进行处理发生在对栽培的菌丝体材料进行染色之前或与其同时。在这些实施方案的一些中，蛋白质源溶解在染料溶液中。在一个具体实施方案中，蛋白质源将溶解在包含一种或多种促进染料吸收的剂的碱性染料溶液中。
在一些实施方案中，将把增塑剂添加到包含溶解的蛋白质源的染料溶液中，以同时对经加工的菌丝体材料进行增塑。在一个具体实施方案中，增塑剂可以是加脂剂。在一个具体实施方案中，将把增塑剂添加到溶解于包含一种或多种促进染料吸收的剂的碱性染料溶液中的蛋白质源中。
在使用如上所述的增塑、蛋白质处理、防腐和鞣制的任何组合对栽培的菌丝体材料进行加工之后，可用整理剂或涂料处理栽培的菌丝体材料。可使用皮革工业中常用的各种整理剂，诸如胶粘剂溶液中的蛋白质、硝酸纤维素、合成蜡、天然蜡、具有蛋白质分散体的蜡、油、聚氨酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸树脂、乳液聚合物、防水聚合物以及其各种组合。在一个具体实施方案中，可将包含硝酸纤维素的整理剂施加到栽培的菌丝体材料上。在另一个具体实施方案中，将构成常规聚氨酯整理层的整理剂施加到栽培的菌丝体材料。在各种实施方案中，将一种或多种整理剂顺序地施加到栽培的菌丝体材料。在一些情况下，整理剂将与染料或颜料组合。在一些情况下，整理剂将与手感改良剂(handle modifier)(即，滑爽剂(feel modifier)或润滑剂(touch))组合，所述手感改良剂包括以下中的一种或多种：天然和合成蜡、硅氧烷、石蜡、皂化脂肪物质、脂肪酸的酰胺、酰胺酯、硬脂酰胺、其乳液，以及前述的任何组合。在一些情况下，整理剂将与消泡剂组合。
在各种实施方案中，可在溶液(即，染料溶液、蛋白质溶液或增塑剂)中和在已将栽培的菌丝体材料从溶液中移除之后，以不同的方式对栽培的菌丝体材料进行机械加工。
在栽培的菌丝体材料处于溶液中的同时，可对其进行搅拌、超声处理、挤压或压制以确保溶液的吸收。机械加工的程度将取决于所应用的具体处理以及在加工阶段中栽培的菌丝体材料的脆性水平。可通过手动拧绞、机械拧绞、平压机、利诺辊(lino roller)或压光辊实现栽培的菌丝体材料的挤压或压制。
类似地，如上文所讨论，可在将栽培的菌丝体材料从溶液中移除之后，对其进行压制或以其他方式加工以从其中除去溶液。用溶液处理并压制材料可重复若干次。
一旦栽培的菌丝体材料完全干燥(例如，使用上述的加热、压制或其他干燥技术)，就可对栽培的菌丝体材料进行另外的机械加工。取决于用于处理栽培的菌丝体材料的技术以及栽培的菌丝体材料的所得韧性，可应用不同类型的机械加工，包括但不限于打磨、刷涂、电镀、拉软、滚揉、振动和横轧。可使用任何热源或通过施加化学物质对栽培的菌丝体材料压花。
在一些实施方案中，可使用任何热源或通过施加化学物质对复合菌丝体材料压花。在一些实施方案中，可对溶液中的复合菌丝体材料进行另外的化学加工，例如使用碱诸如氢氧化铵将其维持在碱性pH下。在特定实施方案中，pH将为至少9、10、11或12。在一些实施方案中，将使用各种剂诸如甲酸将溶液中的复合菌丝体材料的pH调节至酸性pH，以便固定复合菌丝体材料。在具体实施方案中，pH将调节至小于6、5、4或3的pH以便固定复合菌丝体材料。
可在干燥的栽培菌丝体材料的机械加工之后或机械加工之前，进行整理、涂覆和其他步骤。类似地，可在干燥的栽培菌丝体材料的机械加工之后或之前，进行包括压花步骤在内的最终压制步骤。
可将本文所述的各种方法组合，以提供具有多种力学特性的经加工的菌丝体材料。
在各种实施方案中，经加工的菌丝体材料的厚度可小于1英寸、小于1/2英寸、小于1/4英寸或小于1/8英寸。给定材料件内的材料厚度可具有变化的变异系数。在一些实施方案中，厚度是基本上均匀的，以产生最小的变异系数。
在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的初始模量可为至少20MPa、至少25MPa、至少30MPa、至少40MPa、至少50MPa、至少60MPa、至少70MPa、至少80MPa、至少90MPa、至少100MPa、至少110MPa、至少120MPa、至少150MPa、至少175MPa、至少200MPa、至少225MPa、至少250MPa、至少275MPa或至少300MPa。在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的断裂强度(“极限拉伸强度”)可为至少1.1MPa、至少6.25MPa、至少10MPa、至少12MPa、至少15MPa、至少20MPa、至少25MPa、至少30MPa、至少35MPa、至少40MPa、至少45MPa、至少50MPa。在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的断裂伸长率将小于2％、小于3％、小于5％、小于20％、小于25％、小于50％、小于77.6％或小于200％。在一些实施方案中，将使用ASTM D2209或ASTMD638测量初始模量、极限拉伸强度和断裂伸长率。在一个具体实施方案中，将使用修改版本ASTM D638测量初始模量、极限拉伸强度和断裂伸长率，所述修改版本使用与ASTM D638相同的样本尺寸和ASTM D2209的应变速率。
在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的双缝线撕裂强度可为至少20N、至少40N、至少60N、至少80N、至少100N、至少120N、至少140N、至少160N、至少180N或至少200N。在一个具体实施方案中，舌形撕裂强度(tongue tear strength)将通过ASTM D4705测量。
在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的单缝线撕裂强度可为至少15N、至少20N、至少25N、至少30N、至少35N、至少40N、至少50N、至少60N、至少70N、至少80N、至少90N、至少100N、至少125N、至少150N、至少175N或至少200N。在一个具体实施方案中，舌形撕裂强度将通过ASTM D4786测量。
在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的舌形撕裂强度可为至少1.8N、至少15N、至少25N、至少35N、至少50N、至少75N、至少100N、至少150N或至少200N。在一个具体实施方案中，舌形撕裂强度将通过ASTM D4704测量。
在一些实施方案中，经加工的菌丝体材料的弯曲模量(弯曲)可为至少0.2MPa、至少1MPa、至少5MPa、至少20MPa、至少30MPa、至少50MPa、至少80MPa、至少100MPa、至少120MPa、至少140MPa、至少160MPa、至少200MPa、至少250MPa、至少300MPa、至少350MPa、至少380MPa。在一个具体实施方案中，压缩将通过ASTM D695测量。
在各种实施方案中，经加工的菌丝体材料将具有不同的吸收特性，所述吸收特性作为在水中浸泡后质量增加的百分比来测量。在一些实施方案中，在水中浸泡1小时后的％质量增加将小于1％、小于5％、小于25％、小于50％、小于74％或小于92％。在一个具体实施方案中，将使用ASTM D6015测量在水中浸泡1小时后的％质量增加。
本文提供了一种方法，其包括：产生栽培的菌丝体材料；使栽培的菌丝体材料与包含一种或多种蛋白质的溶液接触，以产生包含栽培的菌丝体材料和一种或多种蛋白质的组合物，其中一种或多种蛋白质来自除产生菌丝体材料的真菌物种之外的物种；以及压制栽培的菌丝体材料。
在一些实施方案中，所述方法包括将栽培的菌丝体材料浸没在溶液中。在一些实施方案中，接触包括在单个步骤中使栽培的菌丝体材料与溶液接触。
应当认识到，以各种组合(包括上文具体讨论的那些和基于以上描述可显而易见或衍生的那些)应用于菌丝体的上述生长、处理和加工步骤经过衍生或修改以产生通常类似于皮革的材料。为此，此类加工步骤可以特别地适用于产生具有与皮革(包括各种类型的皮革或具有各种已知的特性或属性的皮革)的那些类似的特征或特性(包括触觉、视觉和物理特征或特性，如本文更详细地描述)的特定的基于菌丝体的材料。以此方式，可以根据本文所述的工艺及其变型并且以各种组合对基于菌丝体的材料进行栽培、防腐、增塑、鞣制、染色、蛋白质处理、涂覆、整理或后加工，以产生可以制造或制作成不同产品的原料，所述产品通常或以各种形式主要为皮革或者以其他方式具有皮革的特征或包括皮革。在某些形式和组合物中，这种基于菌丝体的材料可得到满足或超过消费者、零售商或制造商对类似的皮革产品或包括皮革的产品的期望的产品或制品，包括在与皮革加工中所用的相同或类似的加工、制作和制造技术中或在所述技术的情况下适用或可用。在其他方面，菌丝体材料的栽培和蛋白质处理的方式以及特定液体和固体基质、营养源、纠缠材料等的使用尤其可允许真菌繁殖、修改或选择，并且用于处理的蛋白质可允许具有特定特性的菌丝体的受控产生，所述特性提供与传统皮革相比改善的可加工性或可制造性，包括通过适合于另外的组装、制作或整理技术。以此方式，包含、使用或结合可根据或按照以上描述产生的各种类型的菌丝体材料的此类产品可为消费者和制造商提供超越传统皮革可能带来的益处以及此外用本文所述的菌丝体材料取代皮革可实现的生态、环境和人道主义益处。
根据前面的描述，在一个实例中，本文所述的菌丝体材料可以用于各种类型和形式的鞋类中，包括作为皮革的替代品，如以各种形式用于至少一些类型的鞋类的几乎每个部分。以各种形式，本文所述的菌丝体材料可以用于许多类型的鞋的鞋面的全部或部分。此外，礼服鞋等通常包括完全由皮革制成或包含皮革的内底(例如，在最上面的接触足部的表面上)，并且在一些应用中，贴边(welt)、中底和大底(包括至少前足部分)也可以是皮革的。在这些情况中的任一种中，可以用本文所述的具有所需特征并相应地制作或制造成期望形式的菌丝体材料的特定具体实施代替皮革。类似地，各种类型的拖鞋的大底和鞋面中的任一者或两者均可由本发明的菌丝体材料制成，以例如代替皮革，并且所有鞋面、大底、鞋带以及软帮鞋或帆船鞋的至少一些缝线中的任一者均可由本发明的菌丝体材料制成。
参考图1所示的实施方案，附图标号10通常表示鞋，尤其是呈运动胶底鞋的形式的鞋。值得注意的是，如本文所讨论的，术语“运动”和“胶底鞋”，无论是单独使用还是与特定类型或款式的鞋类结合组合使用，均不暗示或要求所述鞋类严格地用于或以其他方式可用于任何类型的运动活动或体育运动。在此方面，鞋类制品可以只是为运动鞋类的款式或构造，或给人运动鞋类的感觉，以便涵盖此类鞋类，无论是否用于或旨在用于运动活动(例如，款式为或类似于运动胶底鞋的运动休闲或时尚鞋类或运动鞋类的其他变型，如下文所述)。此外，本文进行的描述(包括参考附图所进行的描述)仅仅是关于所描述和示出的鞋类为示例性的，并且可对本文所述的鞋类进行变化以实现款式或贴合目的和/或以基于本文所述的原理和构造制成适用于各种目的或条件的鞋类。更进一步，尽管本文可关于鞋类(例如运动胶底鞋)的特定款式讨论构造和生产技术，但是关于一种类型的鞋类所讨论的所述构造和生产技术可以是本文关于其他类型的鞋类(例如，登山靴(hiking boot)、凉鞋(包括运动凉鞋)等)所讨论的相当的构造和生产技术的可接受的替代方案。
继续参考图1，所示出的运动胶底鞋10是运动胶底鞋的典型构造的示例，并且包括鞋面12、中底14和大底16，其中鞋面12限定通常适于容纳穿着者足部的内部18，并且大底16形成运动胶底鞋12的与穿着者足部下方的地面接触的部分。在此方面，所描绘的运动胶底鞋10的构造通常是其他类型的鞋类的典型特征，其中需要注意的是，组合的中底14和大底16可统称为鞋类“外底(outer)”并且可以除所描绘的中底14和大底16之外的各种形式使用。在一个实例中，外底可由中底材料(诸如表现出可接受的缓冲和回弹的压模的乙烯-乙酸乙烯酯(“EVA”))组成，通常包括在单独大底中的接触地面的表面的至少部分可在中底材料中形成。以类似方式，外底可以包括橡胶大底16，其可以在没有缓冲的中底的情况下单独用于通常被称为“赤足”式跑鞋等的运动鞋类的应用。此类变型被视为在本公开的范围内，其中所描绘的实例根据这样的描述而变化。如图1的实例中所示，中底16位于鞋面12与大底16之间，并且与大底16一样为足底提供支撑和缓冲，尤其是在与地面碰撞期间。如图2中可以看出，鞋面12的内部18通常在其下部被中底布24围封，鞋面12围绕或邻近鞋面12的下部周边22附连至所述中底布24(取决于具体构造方法，如下文进一步讨论)。中底布24和或鞋面12邻近周边22的部分继而与中底14附连，其中中底布24位于中底14上方。如图3所示，可将内底24放置中底布24上方的内部18内。内底20可至少在一定程度上缓冲，以为使用者提供另外的舒适度，并覆盖用于围绕周边22附接中底布24的缝线。在一个方面，内底20还可包括菌丝体材料。这可通过完全由菌丝体材料制作内底20，或通过用菌丝体材料的薄层覆盖泡沫缓冲层，使得内底20最上面的足部接触表面为菌丝体材料来实现。
如图1和图2中可以看出，当前描述的运动胶底鞋10是使用“切缝(cut and sew)”工艺制造的胶底鞋的示例，具体地，鞋面12，鞋面12通过所述工艺由许多与鞋面12的各个部分相对应的个别原材料区段制成。具体地，如鞋面12的最终期望形式所决定的，在需要时，以扁平的二维形状从原材料上切割个别区段，并沿着各种接缝缝纫在一起，所述接缝至少部分地给予鞋面12其期望的三维形式。这种缝纫可通过沿接缝使用各种粘合剂来增强，并且可完全或部分地在与鞋面12的内部18的期望形状相对应的鞋楦上进行。具体地，中底布24通常在鞋楦上并且相对于所描绘的运动胶底鞋10和类似鞋类的典型构造缝纫到鞋面12上，使用专用机器，用“斯托贝尔(Strobel)”针完成，其将鞋面12限定周边22的材料部分与中底布24以对接的边缘-边缘接缝接合在一起。然后将包括组装的鞋面12和中底布24的所得的“斯创贝尔鞋内衬底(Strobel sock)”与中底14附连，这最通常是使用粘合剂等完成的。在一些形式的构造中，中底布24与中底14之间的附连可以使用诸如布雷克(Blake)缝合等的缝合或使用沿鞋面12的与附接至中底14的特征结构相关的特定区域的缝线来加强或完成，如下文进一步讨论。通常，中底14是泡沫材料，并且可以是多种不同的泡沫材料，包括不同密度的EVA或包括各种插入物，包括塑料插入物等。大底16可由胶合、粘固或以其他方式粘结至中底14的橡胶的一个或多个部分(包括各种合成橡胶等)形成，至少在其与地面接触和/或期望抓地或耐用性的区域中。
相对于鞋面12的上述切缝制作，鞋面12的零件和区段通常可与鞋面12的特定区域相对应，如上文所讨论，但是可根据它们的具体形状和放置而变化，这取决于运动胶底鞋10的期望样式外观，以及运动胶底鞋10的期望贴合性、柔韧性和支撑性(可能受运动胶底鞋的预期用途的影响或支配)。在图1和图2的示例性描绘中，鞋面12的各个部分可包括鞋尖(toetip)26和从鞋尖26向上延伸至运动胶底鞋10的鞋喉30的鞋面前端28。鞋舌32从鞋面前端28沿鞋喉30向上延伸，并且相对的内侧(medial-side)和外侧(lateral-side)鞋腰(quarter)34a和34b从鞋尖26向后延伸，以沿着鞋面20的相应侧面限定下周边22的部分，并且向下延伸远离鞋喉30。鞋跟后包片36围绕鞋面的后部延伸，以围绕穿着者的脚后跟在两个鞋腰34a和34b之间连接。此外，内和外领鞋鞋领部分分38a和38b可以从鞋跟后包片36向上延伸，并从相应的内和外鞋腰34向后延伸，以限定鞋面12的顶线40的相应部分。鞋提42位于鞋跟后包片上方，并且在相应的鞋领部分38a和38b的最后端之间连接，以限定顶线40的后部区段。内衬44(图3)可以延伸通过鞋面12的全部或部分以限定其内部18，并且可以与其所沿着延伸的鞋面12的各个外部部分附连。
如上所述，鞋面的上述部分的形状和构造仅是示例性的，并且可以被改变以实现不同的外观以及不同的贴合性和性能特征(柔韧性、支撑性、重量等)。在一个方面，所描绘的鞋领部分38a和38b的全部或部分可与相应的鞋腰34a和34b为一体。更进一步，鞋尖26可与鞋腰34a和34b中的一者或两者为一体，并且可自身形成于一个或多个部分中(例如，独立于相应的鞋腰34a和34b延伸)，本身可与鞋尖26为一体的鞋面前端24也可如此。在这种构造中，可将另外的部分与鞋面前端24和或鞋尖26组装在一起(例如，边条(foxing))，以覆盖各种接缝和/或提供另外的支撑、保护或风格效果(例如，竖线面(bicycle toe)等)。在另外的变型中，鞋领部分38a和38b和/或鞋提42可以相对于所描绘的特征结构向上延伸(或可在现有区段上方添加另外的区段)，使得顶线40升高至中帮或高帮胶底鞋的水平(即，处于穿着者的脚踝处或上方)，以为穿着者提供另外的支撑或保护和/或用于美学目的。
如图3中进一步示出，可在鞋面12的外部部分与衬里44之间添加附加部件。具体地，领衬46(其可围封衬垫(padding)或与其粘结)可以与鞋领部分38a和38b、鞋提42以及(如果适用的话)鞋腰34a和34b的部分附连，并且可以向内包裹在衬里44的一部分上以提供成品外观，以及可对穿着者有益的围绕顶线40的任何填充或抓握。类似地，可以将另外的衬里或衬垫添加到鞋舌32的内部，以使用于将鞋腰34a和34b拉到一起以使鞋喉30在足部上闭合的鞋带50的力更均匀地分布。
根据上文，可以全部或部分地使用上述菌丝体材料的一种或多种特定的具体实施制成鞋面12。如上文所讨论，栽培、防腐、增塑、鞣制、染色、蛋白质处理、涂覆、整理和后加工步骤可以分别调整，并以各种方式共同组合以实现特别适用于所描绘和描述的运动胶底鞋10的特性。在一些方面，此类特性可允许如上文所讨论的菌丝体材料模拟皮革材料或以其他方式满足对皮革材料的期待，所描绘类型的胶底鞋最初由所述皮革材料制作，并且此类胶底鞋的构造和组装技术针对所述皮革材料衍生而来。值得注意的是，在许多情况下，皮革已经越来越多地被其他材料代替，包括织造物或针织纺织物、合成皮革或绒面革、各种聚合物片材以及其组合。此类材料的使用可提供优于皮革的某些成本优势(包括由于可获得性)，以及各种制造优势，包括通过使用材料特性或可获得的制造技术(包括，例如所谓的三维织造或编织技术，其可结合材料和图案以及形状的变型)以更加无缝的方式制造鞋面或其部分的能力。一些合成材料也可以传统皮革所不具备的方式成形或以其他方式适用。在其他方面，与用皮革制成的那些胶底鞋相比，合成和纺织(包括合成和天然纺织)材料可代表由这种材料制成的胶底鞋的支撑性或耐用性的折中或可以其他方式降低其支撑性或耐用性。更进一步，皮革的外观和触觉品质在许多运动胶底鞋(和其他鞋类)具体实施中可以是消费者优选的。以此方式，本发明的菌丝体材料可代替皮革，并且另外代替合成材料和纺织物(全部或部分)使用，以解决针对皮革所存在的各种可获得性(以及在一些情况下，成本)以及生态问题，以及合成和纺织材料的偏好性、支撑性和耐用性，尤其是在用于制作胶底鞋(包括所描绘的运动胶底鞋10)时。在一些情况下，这可以使本发明的菌丝体材料适用于制作所谓的“复古”胶底鞋，所述胶底鞋可给人传统皮革的特定胶底鞋设计的感觉或直接基于所述设计。类似地，本发明的菌丝体材料的具体实施可用于皮革的特性优选的其他应用中，包括用于其中皮革的耐用性和支撑性是有利的或还追求皮革外观的活动中。
因此，在一个实例中，图1-3中描绘的运动胶底鞋10可使得使用用于制作皮革的或主要是皮革的鞋面的构造和制作技术来生产全部或主要部分是本发明的菌丝体材料的鞋面12。在此方面，上述鞋面12的各个部分，包括鞋尖26、鞋面前端28、鞋腰34a和34b、鞋跟后包片36、鞋领部分38a和38b以及鞋提42(均如图1-3所描绘并且出于上述目的在本公开的范围内修改)可以期望形状从期望组成的扁平的菌丝体材料片切割，并在切割材料件的相邻部分之间的界面处沿缝线缝纫在一起，以为鞋面12提供其期望形式。具体地，可以通过沿着材料的重叠部分所限定的接缝的明缝52接合切割的菌丝体材料。在明缝52的位置中，菌丝体材料的毛边(raw edge)沿着鞋面/最外侧件的相应切割线通常是可见的，明缝52也是如此，其沿着至少一些接缝可以是双针或三针，以增加耐用性或装饰效果。应当指出，在期望另外的余量或容差的区域中，可以使用以一个或多个明缝固定的对折接缝(包括搭接(lap)或顶接(top)对折接缝)。如果毛边和接缝都要遮盖(或以对接的方式接合相邻部件)，则可以使用缝合-翻转接缝54。如图所示，内鞋腰34a和外鞋腰34b可以通过缝合-翻转接缝接合。类似地，鞋领部分38a和38b以及鞋提42(以及任选地，鞋腰34a和34b)可以通过缝合-翻转接缝与领衬46接合。更进一步，鞋舌32可以由本发明的菌丝体材料制成，并且可以通过缝合-翻转接缝与其衬里接合，其中鞋舌32和鞋舌衬里可以在期望的外表面朝向彼此的情况下沿着侧向和顶部边缘缝合在一起(并且任选地与衬里外部的任何另外的衬垫缝合在一起)。然后，可以在使用明缝52将组装的鞋舌32和衬里48与鞋面前端和/或鞋腰34a和34b(在适用时)组装在一起之前，将所述组装的鞋舌32和衬里48翻转以暴露外表面并包住衬垫。
在一些方面，通常与皮革相当的菌丝体的特性可以允许使用以上技术以与皮革的胶底鞋鞋面的组装中所使用的那些相同或相当的参数和设备来完成以上组装，从而使用成熟技术和现有机器获得类似的外观和效率。以此方式，上述切割的菌丝体材料件可以具有在其上执行的附加加工步骤，包括在缝合之前刮削边缘以减小材料的厚度，这可以导致更干净的外观并更容易完成缝合-翻转接缝54或结合到鞋面12中的任何折缝。这样的刮削可以涉及在期望接缝的边缘处压制或切割材料，并且可以使用用于刮削皮革边缘的机器来完成。除了图1-3所示的典型的组装缝线52和54之外，在鞋面12的组装之前或之后还可以向菌丝体材料件上施加刺绣。在一个实例中，鞋带所穿过的鞋面鞋眼(upper eyelet)56可受益于另外的加强作用，这可以由围绕或穿过鞋眼56a的这种刺绣58来提供。还可沿鞋腰34a和34b使用另外的结构性刺绣(包括以围封或附接另外的结构性构件，诸如金属或塑料条)，并且装饰性刺绣(即，与接缝不相关的缝线)，包括徽标或其他标识或识别信息，可以应用于鞋面的其他位置(包括但不限于鞋提42、鞋舌32、鞋跟后包片36以及鞋腰34a和34b)。
类似地，菌丝体材料可适用于用于皮革的其他加工和制作技术，所述技术可用于制作本发明的运动胶底鞋10。具体地，在上述鞣制过程期间或之后，可将菌丝体材料分割，从而除去其与皮革的“头层粒面”相当的部分，并得到类似于绒面革并表现出相当的触觉和材料特性(包括比皮革更柔软但更粗糙的手感和更大的柔韧性)的菌丝体材料。类似地，可以对菌丝体材料进行打磨、磨光或冲压以使其类似于磨砂革(在外观和各种材料特征上)，或可以用可溶性材料对其进行鞣制或染色以使其类似于苯胺革。在各种实例中，鞋面前端28、外鞋腰34a以及鞋领部分38a和38b可以由类似于绒面革的分割的菌丝体材料制成，以在可能需要较少支撑的区域中提供增加的柔韧性和舒适度。类似地，鞋舌衬里48和领衬46可由类似于绒面革的剖层菌丝体材料制成，以提供增加的抓握和/或柔韧性。在其他实例中，可以调节增塑过程并将其应用于分割的菌丝体材料(具有另外的任选压花)，以产生类似于贴膜革(bicast leather)的材料(或可以施加聚氨酯或乙烯树脂的其他应用)，其可用于可受益于这种材料所提供的额外刚度的鞋面的部分，包括鞋跟后包片36。
在一个方面，可以调整用于产生当前使用的菌丝体材料的上述工艺，以为上述附加加工提供期望特征，并由所述上述附加加工产生期望特征。在一个实例中，可以栽培菌丝体材料以提供结构，其中“中间”剖层类似于优选用于制作传统绒面革的类型的鞣制生皮(tanned hides)(例如小羊皮、山羊皮、小牛皮等)，其可具有更紧密的纤维网络，从而使所得材料的暴露表面上的“毛茸茸的”绒毛更少。还可以进行此类修改以得到用于鞋面12的不同部分的各种不同的像特定皮革一样的菌丝体材料，包括用于可利用或受益于此类特性的以上讨论的部分的更柔韧或更刚性的材料。
另外，可作为原材料或在切割后对材料穿孔，以在期望区域中提供增加的柔韧性或透气性。穿孔60的尺寸和形状可在不同部分之间变化，或可处于特定的穿孔区域内。在一个实例中，可在从原材料上切割下来外鞋腰之后(或在使用激光切割从原材料上切割鞋面前端28和/或鞋面12的其他部分的过程期间)通过激光切割以逐渐扩大模式60对鞋面前端28进行穿孔，以在需要较少支撑性或刚性的区域中提供增加的柔韧性和透气性。类似地，激光蚀刻可用于在各个区域中使菌丝体材料变薄(而不完全切割)或提供装饰，包括通过选择性地除去顶层粒面。在一个实例中，菌丝体材料可以被生产成允许更容易的穿孔或提供改善的穿孔质量，诸如通过控制纤维的网络或提供增塑作用以减少穿孔60内的材料降解或起球(这也可以改善明缝52附近毛边的质量和回弹)。在其他实例中，可以实施增塑过程以提供毛边，包括在穿孔内，所述毛边在激光切割过程中“自我修复”或否则与皮革相比更适用于激光切割或激光蚀刻(例如，功率较低或较不易燃烧)。
如上文所讨论，粘合剂可以用于改善鞋面12的部分之间的各种接缝的强度，包括明线接缝(topstitch seam)52、缝合-翻转接缝54，以及对折接缝，因为它们可用于鞋面12的构造。更进一步，可单独使用粘合剂将组合的鞋面12和中底布24附连至中底14。基于溶剂的粘合剂(也称为胶合剂(cement))已经用于此类目的，包括用于附连中底14，并且由于其具有相对低的成本和快速的固定时间以及高的可加工性而被普遍接受。此类基于溶剂的粘合剂和胶合剂可以与本发明的菌丝体材料的鞋面12的部件或部分一起使用，其使用方式与其可以与皮革一起使用的方式相同，包括帮助固定菌丝体材料的重叠部分的接缝和/或将鞋面12的邻近下周边22(或内底20，如上所述，其也可以由菌丝体材料制成)的菌丝体形成部分固定至中底14。在另外的方面，此类粘合剂可以用于将大底16附连至中底14或用于将另外的元件与鞋面12附连，所述元件包括所描绘的脚跟稳定器62，所述脚跟稳定器62固定在鞋面12和中底布24两者的后部与中底14之间。
在一些情况下，可以使用紫外(“UV”)光固化或活化的粘合剂来全部或部分代替基于溶剂的粘合剂。此类UV固化或UV活化的粘合剂可以包括基于丙烯酸的胶合剂或改性的环氧树脂材料。在任一种情况下，化合物均包括光引发剂，其在暴露于UV光时发生化学反应，导致副产物释放到所述反应中。那些副产物与其余化合物相互作用以引起化合物的硬化或引发导致硬化的反应。光引发剂的掺入和依赖使胶合剂或粘合剂“按需”固化，而不是在施加后的短时间内固化(例如，在丙烯酸胶合剂中暴露于空气或在环氧树脂的情况下混合)。这可允许沿着其与接缝52、54相对应的部分对鞋面12的各个部分和/或中底14进行涂覆，或以其他方式在切割时附连至另一元件，例如，通过在准备好与期望的其他零件或元件附连时活化每个零件的粘合剂部分。可以类似方式使用各种热活化粘合剂。通常，可以通过施加高于特定阈值温度的热量使此类粘合剂凝固，或可以使用热量作为用于固化的催化剂(例如在环氧树脂的情况下)。在一个实例中，可以在缝合之前施加热活化粘合剂，其中组装的鞋面12和/或组装的运动胶底鞋10随后穿过热通道以引发或加剧粘合剂的凝固，从而得到完成的部件或产品。在一些应用中，粘合剂在初始状态下可以表现出相对较低的粘合水平，使得在施加热量以使热活化粘合剂凝固之前，零件或部件可以在不缝合的情况下组装。
此外，由于溶剂经常包括挥发性有机化合物(“VOC”)或其他污染性化学物质(也可能是易燃的)，因此已经开发了基于水的粘合剂和胶合剂以用作溶剂型化合物的替代品。在一个实例中，聚氨酯粘合剂例如可具有水作为其主要“溶剂”，因为粘合剂的凝固需要水从化合物中蒸发。因此，热量的施加可用于加快或导致粘合剂凝固。此外，待附连的材料的预热也可以帮助加快凝固过程。基于水的粘合剂可提供某些特征，所述特征使得其有利地用于鞋的制作，包括制作具有本发明的菌丝体材料的上述部分的本发明的运动胶底鞋10。具体地，化合物在干燥过程中的交联受环境湿度的影响可较小(添加硬化剂可以进一步改善防潮性以及初始粘结强度、耐热性和耐水分解性能。水基粘合剂可以表现出降低的材料硬挺度，并且可不易受到缝合的干扰。此外，它们可以被制成为具有相对高的粘度，以防止在凝固之前吸收到材料中，同时仍可充分喷涂。因此，以与上文所讨论相同的方式，基于水的粘合剂可以用于帮助固定上文讨论的接缝52、54和/或将附加元件附连至鞋面12或将鞋面12和中底布24与中底14固定在一起。
更进一步，如图3所示，鞋面12可包括各种衬料元件(interfacing element)形式的附加结构元件。具体地，鞋跟后包片衬料层64可以位于鞋跟后包片36与鞋腰34a和34b和/或鞋领部分38a和38b的下部(underlying portion)之间。类似地，内鞋腰34a和外鞋腰34b可以沿着其邻近鞋喉30的边缘包括鞋眼衬料66。在两种情况下，衬料64、66可以是相对刚性的纺织物或相对柔韧的聚合物片材，使得衬料64、66的使用在使用所述衬料的区域中为鞋面12提供另外的支撑。具体地，鞋跟后包片衬料64(其可以小于鞋跟后包片36，以防止干扰缝线52并保持衬料64被隐藏)可以为穿着者的脚跟提供另外的稳定性。类似地，鞋眼衬料可以在鞋眼56的区域中为鞋腰34a和34b提供另外的支撑，以防止鞋带50的拉紧损坏鞋腰34a和34b和/或允许鞋眼56被定位得更靠近鞋喉30。衬料64和66可至少在初始时使用粘合剂(包括上文讨论的任何粘合剂)附连至鞋跟后包片36以及鞋腰34a和34b。
在一个方面，控制本发明的菌丝体材料的材料特性的能力还可以使其比传统皮革更适用于粘合剂，从而使得使用现有技术和设备进行组装和制作更加容易，并为本发明的运动胶底鞋10以及其变体赋予增加的强度和回弹。在各种实例中，本发明的菌丝体材料可以特定地产生以增加表面粗糙度并降低总孔隙度以改善使用各种粘合剂时的粘结。此外，可以进行调节以增加耐热性和/或热吸收，以允许用于与基于水的粘合剂一起使用的材料的更高预热。
更进一步，本发明的菌丝体材料的另外特性可提供另外组装技术的使用，并且可促进具有不同功能和美学特征的不同类型的总体构造的具体实施。在一个实例中，上述增塑过程可以赋予菌丝体材料一定程度的热塑特性。最值得注意的是，菌丝体材料的热塑性质允许通过加热对其进行模塑和粘结。材料所表现出的此类热塑特性的特定水平可以通过应用根据如上文所讨论的各种参数以及栽培、鞣制和染色工艺的特定特征的各种增塑过程来控制，因为这些可能影响增塑过程的结果。
在一个实例中，菌丝体材料可被产生为用粘合剂可靠地组装，使得可消除图1-3中所示的缝线52和54。通过菌丝体材料的热塑性质可进一步使此成为可能，所述热塑性质可促进鞋面12的各个部分之间的热活化粘结。例如，当使用基于水的粘合剂时，对材料施加热量以促进粘合剂的干燥也可导致菌丝体件直接融合在一起。更进一步，通过使用专用设备，鞋面12的各个部分或整个鞋面12可利用热和压力接合在一起，而无需任何螺纹接缝或粘合剂。类似地，鞋面的部分，诸如鞋面鞋领部分插入物68或鞋面前端28可由纺织物制成，以为鞋面12增添柔韧性。在一种应用中，可以使用各种热塑性纺织物，并且可以类似地使其热粘结至鞋面12的相邻部分。热量也可以用于将组装的鞋面12和内底20接合至中底，尤其是在其中内底20是本发明的菌丝体材料的应用中。
在图4-6所示的另一个实例中，所公开的运动胶底鞋110的变型可以包括由单一菌丝体材料件制成的鞋面112，其可以被切割成包括其与鞋尖126、鞋面前端128、鞋舌132、鞋腰134a和134b、鞋跟后包片136以及领部138a和138b相对应的部分的形状。可以认识到，诸如上文讨论的运动胶底鞋10的切缝构造依赖于接缝的构造和各个部件的相对放置以为组装的鞋面12赋予三维形状。由于图4所示的单片鞋面112仅仅是从菌丝体材料的扁平坯料(flat stock)上切割下来，但是缺乏用于部件的相对放置的接缝(除了鞋跟后包片部分136与鞋领部分138a的接合)，因此可以使用热成型促成鞋面112的期望三维形式。以此方式，可以将图6所示的材料片材170加热，然后在鞋楦上成形并与内底120组装，其中热量的施加使得材料片材170可弯曲，以使在鞋楦上成形时赋予三维形状。然后可以将组装的鞋面112和内底120与中底114和大底116粘结，如图5所示。在另一个实例中，材料片材可以被宽松地成形为期望形状，包括通过最初使用粘合剂(包括上述热活化粘合剂)将鞋跟后包片136与鞋领部分138a附连，并且放置在专用模具中，在所述模具中可向片材170施加热量以允许来自模具的压力赋予鞋面112期望的三维形式。
如进一步示出，可以在鞋面112和内底120与中底粘结之前组装诸如领衬146的附加特征结构，这可以使用粘合剂、热粘结或传统缝合来完成。在一个变型中，领衬146可以是菌丝体材料，并且可以例如与片材170一起放置在模具中，以便在鞋面112成型时直接粘结。附加元件，诸如外部鞋跟后包片加强件可以使用本发明的菌丝体材料的具体实施来制作，并使用粘合剂和/或热量将其与鞋面112粘结。在一种应用中，菌丝体材料的热塑性质可促进塑料直接包覆成型(包括通过注塑等)到鞋面112上。以此方式，在其成形之后，可以通过附加步骤将所描绘的鞋跟后包片加强件172的变型以及鞋腰带174和鞋眼加强件178添加到鞋面112中，其中鞋面112被放置到具有用于鞋跟后包片加强件172和鞋腰带174的腔体的后续模具中，使得那些特征结构可由柔韧性塑料或热塑性弹性体材料直接成形到鞋面112上。在另一变型中，此类特征结构可以直接3-D印刷到鞋面112上，诸如通过细丝沉积，其中用于挤出材料细丝的热量促进与菌丝体材料的融合。在某些方面，可在附加成形之前将特征结构3-D印刷到材料片材170上。可替代地，可以使用专门适配的设备将特征结构3D印刷到所成形的鞋面112上。另外，可以将纺织物部分，诸如图3-6中描绘的后包片插入物176与片材170组装在一起，包括使用粘合剂或通过热粘结，如上文所讨论，当使用热塑性纺织物时。
在另一变型中，菌丝体材料的单个片材170可由不同的特定的具体实施或类型的菌丝体材料形成，所述菌丝体材料在预切割的片材中或在片材的各个部分被单独切割之后粘结在一起。在一个方面，所述材料可粘结在单独层中，使得不同的外层可粘结在单个内层上，以在鞋面112的不同区域中提供不同的材料特性(诸如鞋面前端区域128中或鞋领部分138a和138b内的材料刚性较小)。以此方式，通常“无缝的”鞋面112可以由具有不同特性或特征的菌丝体材料的不同区段构造。此外，可以通过类似的过程添加附加层，包括防水层、其他层合物等(并且也可以结合用于形成上文所讨论的鞋面12的各个零件的材料来完成)。在一个实例中，鞋领部分插入物168和领衬146可以包括在片材170中，并且可以是片材170的表现出更大的柔韧性和/或抓握的粘结部分。
在本文描述的运动胶底鞋10和110的上述实施方案中的任一个中，可以使用与结合现有胶底鞋和其他鞋类所使用的那些类似的技术将各种设计、徽标等添加至胶底鞋10、110。在各种实例中，鞋面12和112中的菌丝体材料的各个区域可以被印刷，包括通过移印或丝网印刷。也可以使用升华工艺在本发明的菌丝体材料上印刷，在所述工艺中将特殊油墨印刷到特殊片材上并热压到鞋面12和112上，使得油墨升华以渗透菌丝体材料的表面，然后返回固态，成为菌丝体材料的一般永久性部分。另外，本发明的菌丝体材料的热塑性质可以允许使用热和压力进行图形或其他功能元件的压花。
应当理解的是，使用菌丝体材料的以上技术和制作方法也可以用于根据上述原理和变型制作其他类型的鞋类，包括上文提及的各种类型(拖鞋、凉鞋、软帮鞋、帆船鞋)，其通过使用通常与用于由皮革制造此类鞋类的那些类似的技术，同时利用菌丝体材料的众多附加特性为此类鞋类及其构造提供另外的益处。以此方式，还可以使用各种上述工艺和技术，由本发明的菌丝体材料制造各种样式的礼服鞋、靴子等。在一个实例中，图7描绘的礼服鞋210可以由本发明的菌丝体材料制成，其可以允许使用热量来形成其鞋头226，而不需要将皮革拉伸成一定形状，这可以使鞋210的制造更容易且成本更低。所描绘的礼服鞋210的另外的部分可大体上类似于如上文所讨论的运动胶底鞋10和110的部分，并且类似地编号。在一个变型中，礼服鞋210或类似构造的靴子可以包括单个外底，如上文所讨论，所述外底包括适于提供可与地面接触的表面以取代所描绘的外底216的中底214材料。在一个应用中，礼服鞋210或靴子可包括绉纹橡胶或合适的模拟物或替代物的“绉纹鞋底”，其表现出足够低的硬度以提供缓冲，并且橡胶层的厚度与组合的中底和大底的厚度相当。其他类似的应用也是可能的。
本领域普通技术人员将理解，所述装置和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非本文另外描述，否则本文公开的装置的其他示例性实施方案可由广泛多种材料形成。
出于本公开的目的，术语“联接(coupled)”(以其所有形式，联接(couple、coupling、coupled等))通常意指两个部件彼此直接或间接地接合。这种接合在本质上可以是固定的，或者在本质上可以是可移动的。这种接合可通过以下方式实现：将两个部件和任何附加中间构件整体上形成为具有彼此或具有两个部件的单个完整主体(例如，鞋面可直接或通过定位于其间的中底联接至大底)。除非另有说明，否则这种接合在本质上可以是永久的，或者在本质上可以是可移动的或可释放的。
同样重要的是，应注意，如以上实例中所示的制品的元件的构造和布置仅仅是说明性的。虽然本公开仅详细描述了本创新的几个实施方案，但本领域中审查本公开的技术人员将容易理解，在本质上不脱离所陈述主题的新颖教义和优点的情况下，许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、取向等方面的变化)是可能的。例如，示出为一体成形的元件可由多个部件构成，或示出为多个部件的元件可一体成形，界面的操作可以颠倒或以其他方式变化，系统的结构和/或构件或连接器或其他元件的长度或宽度可变化，元件之间提供的调节位置的性质或数量可变化。因此，所有此类修改意图包括在本创新的范围内。在不脱离本创新的精神的情况下，可在期望的和其他的示例性实施方案的设计、操作状况和布置方面进行其他取代、修改、改变和省略。
应当理解，任何描述的工艺或描述的工艺内的步骤可与其他公开的工艺或步骤组合以形成在本公开装置的范围内的结构。本文公开的示例性结构和工艺是出于说明性目的，而不应解释为限制性的。
还应当理解，在不脱离本发明装置的概念的情况下，可对前述结构和方法做出变化和修改，并且还应当理解，除非随附权利要求以其语言另有明确说明，否则此类概念旨在由这些权利要求涵盖。
以上描述仅被认为是例示实施方案的描述。本领域的技术人员以及制造或使用装置的人员将想到所述装置的修改。因此，应当理解，附图中示出的和上文描述的实例仅用于说明性目的，并且不旨在限制如根据专利法原则(包括等同原则)解释的由所附权利要求限定的制品的范围。
实施例
研究了在对材料进行鞣制和增塑之前对材料进行防腐的不同方法的效果。作为第一步骤，栽培树灵芝以形成基本上均质(即，没有任何子实体或实质形态变化)的栽培菌丝体材料垫(mat)，其大约长21英寸，宽14英寸，厚2英寸。然后将这些栽培的菌丝体材料垫从其生长的基质上分离，并用两种不同的处理方案进行处理。
作为第一处理方案(“处理A”)，将栽培的菌丝体材料垫在甲醇和15重量％的氯化钙(CaCl
作为第二处理方案(“处理B”)，首先将栽培的菌丝体材料垫在平压机中压制至1/4英寸的厚度，持续5分钟。然后将压制的垫在甲醇和15重量％氯化钙(CaCl
将经过任一处理的栽培的菌丝体材料垫在茶溶液中通过溶液进行鞣制，然后通过向所述垫上施用20重量％甘油的水溶液进行增塑。然后将栽培的菌丝体材料垫在压延压机中压制至0.1英寸的最终宽度，并且10重量％的非硫酸化加脂剂在水中的溶液。
为了研究处理之间的差异(如果有的话)，对处理A和处理B的垫进行各种测试。这些在下文表1中列出，连同用于测试该材料的ASTM标准(在适用时)。修改ASTM D638，将应变速率设置为每分钟10英寸。修改ASTM D6015，使用0.25x 1.0英寸的较小样本尺寸。
研究了用蛋白质处理菌丝体材料的效果。作为第一步骤，栽培树灵芝以形成基本上均质(即，没有任何子实体或实质形态变化)的栽培菌丝体材料垫(mat)，其大约长21英寸，宽14英寸，厚2英寸。然后将这些栽培的菌丝体材料垫从其生长的基质上分离。
然后将栽培的菌丝体材料垫切割成5英寸乘5英寸的方块，并用平压机压制5分钟，直到其厚度为1/4英寸。将栽培的菌丝体材料的各个方块浸泡在四种不同溶液中的一种中，持续1小时：
1)0.5重量％豌豆蛋白在水中的溶液(“在水中的0.5％豌豆蛋白，无TG”)；
2)0.5重量％豌豆蛋白在具有大约0.25％转谷氨酰胺酶的水中的溶液(“在水+TG中的0.5％豌豆蛋白”)；
3)0.5重量％豌豆蛋白在具有0.25％转谷氨酰胺酶的磷酸盐缓冲盐水中的溶液(“在PBS+TG中的0.5％豌豆蛋白”)；
4)0.25重量％大麻籽蛋白在具有0.25％转谷氨酰胺酶的水中的溶液(“在水+TG中的10％大麻籽蛋白”)；以及
5)具有0.25％转谷氨酰胺酶的水的溶液(“水+TG”)。
在蛋白质和转谷氨酰胺酶溶液中浸泡1小时后，将栽培的菌丝体材料的方块再次在平压机中压制至1/4英寸的厚度，持续5分钟，并且在37摄氏度下孵育16小时。孵育后，将栽培的菌丝体材料的方块置于62摄氏度下2小时，以使转谷氨酰胺酶失活。然后将方块风干2天。
为了测试转谷氨酰胺酶的功效，将来自同一菌丝体垫的方块切割成较小的0.5英寸乘0.5英寸的方块，并浸没在水中，以确定在水中浸泡1小时后的％质量增加。下表2列出各种类型的植物蛋白处理的％质量增加。
为了研究各种处理的效果，下表3列出对于各种类型的豌豆蛋白处理，在水中浸泡1小时后的％质量增加。
使用多种不同的染色条件确定如实施例1所述使用处理A进行防腐的栽培的菌丝体材料垫的着色的最佳条件。使用酸性和直接染料的各种组合评估染料在不同条件下在栽培的菌丝体材料中的渗透：针对在栽培的菌丝体材料中的渗透评估了直接红染料(DR37)、酸性绿染料(AG68:1)、直接黑染料(DB168)、螺旋藻蓝染料、蒽醌、天然黄3和酸性棕染料(AB425和AB322)。
在各种试验中，在施加染料溶液之前，首先用包含和不包含表面活性剂的包含氯化铵的预浸液对栽培的菌丝体材料进行处理。在一些试验中，向染料溶液中添加氢氧化铵。在一些试验中，向染料溶液中添加乙氧基化的脂肪胺。在一些试验中，向染料溶液中添加甲酸。在一些试验中，向染料溶液中添加环氧乙烷。在一些试验中，向染料溶液中添加硫酸化的加脂剂。还通过调节溶液中甲酸和/或氢氧化铵的量来研究pH的影响。
试验1、2、3、4和5中的每一个的具体渗透筛选试验条件和结果在表4中示出。染料渗透的对应图像如所指出的那样在图8、图9、图10、图11和图12中示出。所有图像都是在32X放大倍数下获取的材料的横截面。在不同的处理时间间隔上通过显微镜和目视检查染料在栽培的菌丝体材料中的渗透。染料在栽培的菌丝体材料中的渗透随不同的实验条件变化，并且在几种实验条件下观察到染料在菌丝体中的完全渗透。总体上，观察到氢氧化铵有助于染料的渗透和吸收。
表4：染料渗透筛选试验
在浸没于溶液，尤其是氨和表面活性剂相关混合物中后，菌丝体迅速溶胀。需要压力使结构塌缩并除去染料以产生约1-2mm厚的垫。在尺寸为大约300x450 mm的菌丝体垫上使用190,000lbsf的压力。
此外，使用直接染料和酸性染料的相同组合对不同的基质样本进行染色，以评估染色过程中的变化。试验6、7、8、9和10中的每一个的具体基质筛选试验条件和结果在表5中示出。染料渗透的对应图像如所指出的那样在图13、图14、图15和图16中示出。所有图像都是在32X放大倍数下获取的材料的横截面。
使用替代性染料，诸如直接黑168(CB168)、螺旋藻蓝、天然黄3、蒽醌、酸性棕322(AB322)和酸性棕425(AB425)进行另外的试验。试验10、11、12、13和14中的每一个的另外的渗透筛选试验条件和结果在表6中示出。染料渗透的对应图像如所指出的那样在图17、图18、图19、图20和图21中示出。所有图像都是在32X放大倍数下获取的材料的横截面。
这些结果表明，具有已知构成、较高浓度和已知渗透性能的标准化合成染料能够更好地渗透栽培的菌丝体材料。
将栽培的菌丝体材料在有和无搅拌的情况下与染料一起孵育，以评估搅拌对染料渗透的影响。试验15和16的搅拌试验条件和结果在表7中示出。染料渗透的对应图像如所指出的那样在图22和图23中示出。所有图像都是在32X放大倍数下获取的材料的横截面。
栽培的菌丝体材料的搅拌有助于染料的吸收和渗透。
将栽培的菌丝体材料在不同的pH下与染料一起孵育，以评估pH对染料渗透的影响。试验17、18和19的搅拌试验条件和结果在表8中示出。染料渗透的对应图像如所指出的那样在图24、图25和图26中示出。所有图像都是在32X放大倍数下获取的材料的横截面。
增加pH改善栽培的菌丝体材料的染料渗透。
还通过摩擦测试评估了染色牢度。用各种处理对栽培的菌丝体材料染色，然后使用Veslic装置进行摩擦。在摩擦测试后对染色牢度进行评级。使用较大量的栽培的菌丝体材料的试验20、21和22；使用附加搅拌的试验23；使用附加的染色后洗涤步骤的试验24、25和26；以及使用较低的染料浓度和染色后洗涤和挤压步骤的试验27的染色牢度试验条件和结果在表9中示出。染料渗透的对应图像如所指出的那样在图27A和27B、图28A和28B、图29A和29B、图30A和30B、图31A和31B、图32A和32B、图33A和33B，以及图34A和34B中示出。所有图像都是在32X放大倍数下获取的材料的横截面。在图27-34中的每一个中，A图示出染料渗透并且B图示出色牢度。
试验27表明，与轻柔搅拌相比，挤压动作实现染料的快速吸收。在染色处理后将染色的菌丝体材料放入水中时，所述材料不释放出染料。相反，染色后需要压力才能从菌丝体材料中释放出染料。
这些结果表明氨的使用有助于染料渗透，并且碱性pH提供更好的染料渗透。
将如实施例1所述使用处理A进行防腐的栽培的菌丝体材料垫用与植物蛋白(大豆蛋白和豌豆蛋白)组合的多种不同的染色溶液处理，以确定蛋白质处理对于对栽培的菌丝体材料染色的影响。简而言之，将5.5g或11g蛋白质(大豆或豌豆-两者的供应商均为Pulsin)添加到500ml水中并且在40℃下超声处理60min。将菌丝体材料样本切割成150mm x35mm并且在蛋白质溶液中孵育。处于蛋白质溶液中的同时，用利诺辊(lino-roller)将菌丝体材料辊压(挤压)5次，孵育15分钟，并且再辊压5次，然后再浸泡60分钟。为了染色，将2.5g的酸性棕425(BASF)添加到50℃的500ml水中，并使用氨溶液将pH调节至10。在一些试验中，将增塑剂添加到染料溶液中。将样本从蛋白质溶液中取出，并放入染料溶液中。将样本辊压15次，孵育15分钟，并且在反面再辊压15次。将样本在染料溶液中孵育过夜。通过用水洗涤并轻轻挤压大约5分钟除去过量的染料。使样本在室温下干燥。对于所有试验，均使用用以测试皮革的色牢度的BS EN ISO11640:2012方案进行湿摩擦牢度测试。进行20个周期的湿摩擦，并使用灰度等级(GSR)系统进行评级。
在大多数试验中，在染色过程中将染料溶液保持在碱性pH(pH10)下，然后将pH降低至酸性pH(pH 4-6)以固定染料。在一些试验中，将增塑剂(诸如加脂剂(例如，来自Trumpler的
在一些试验中，单宁与各种染料组合使用来处理栽培的菌丝体材料，其中添加或不添加蛋白质。在一些试验中，增塑步骤发生在染色步骤之后，并且将杀真菌剂添加到增塑剂中。
除了目视检查染料渗透之外，还针对柔软性和柔韧性评估了样本的手感。在几种实验条件下观察到染料(或颜色)在栽培的菌丝体材料表面上的均匀分布。在一些条件下，观察到染料渗透栽培的菌丝体材料。许多条件产生柔软而柔韧的材料。通过外观评估一些样本，并且通过染色评估染料的摩擦牢度，并使用灰度等级(GSR)作为度量评估样本的变化。在一些试验中，将生物杀灭剂添加到染料溶液中。
这些试验的结果作为表10-16和所指出的图35A和35B至图54A和54B包括在内。所有横截面显微镜图像在25.6放大倍数下获取。对于每个试验，染色的菌丝体材料的横截面在图A中示出，并且摩擦牢度在图B中示出。
表10.蛋白质固定和染色试验
样本13-16的蛋白质增加。所有三个样本的摩擦牢度测试均表现不佳，并且具有有限的染料渗透。不受理论的束缚，这可能是由于表面上存在额外的蛋白质，从而形成屏障并阻止染料能够迁移到材料结构中。样本17-20不包含增塑剂并且代表样本1-16的对照样本。所有对照样本(17-20)均表现出硬度和较差的柔韧性。样本17-19具有较差的摩擦牢度结果。然而，样本20具有改善的摩擦牢度结果和染料渗透。这种差异可能是由于以下事实：样本20是在第一组试验期间产生的，其中由于样本在染料溶液中停留的时间长度，性能观察结果与后来的样本有所不同。
同样将样本染色，然后洗涤或不洗涤。这些试验的结果作为表11包括在内。
在增加样本尺寸的情况下进行进一步试验。在试验27中使用批次2044。结果在表12中示出。
以较低的染料浓度进行试验，以评估去除洗涤步骤的可能性。在这些试验中使用批次2373。结果在表13中示出。
接下来，使用植物单宁(含羞草)对栽培的菌丝体材料染色。在这些试验中使用批次2342。结果在表14中示出。
植物单宁的存在导致染料的吸收增加，并为材料提供更稳健的结构。高浓度的植物单宁使菌丝体材料感觉更牢固并降低柔韧性。这类似于植物鞣制的皮革，其通常用于牢固的鞋底皮革、皮带马鞍革等。因此，应降低所用的植物单宁的浓度，以增加染色的菌丝体材料的柔韧性。
下文在表15中示出所进行的示例性染色和植物鞣制程序。
干燥后，再次用水冲洗菌丝体材料，然后用纸巾干燥。然后将材料在50℃下以100kg/cm
用另外颜色的染料Luganil Bordeaux B、Luganil红EB、Luganil黄G和Luganil橄榄棕N进行另外的试验。结果在表16中示出。
用多种不同的整理剂处理如实施例1所述使用处理A进行防腐的栽培的菌丝体材料垫。以不同的次序施加各种整理层，并评估栽培的菌丝体材料的美学和功能外观。整理层方案在表17中示出。施加各种整理层，包括以下：
●在施加植物甘油增塑剂之后，施加硝酸纤维素(LW65-370-Stahl)和蛋白质可抛光整理层，然后沿垂直方向辊压栽培的菌丝体材料以产生“方格粒纹”效果。
●将硝酸纤维素(LW65-370-Stahl)与水以均等的重量比且与手感改良剂(HM-4896)混合；
●常规的聚氨酯整理层，包括颜料、蜡乳液、阳离子蜡、丙烯酸树脂、水性氨基甲酸乙酯树脂和水的底涂层。在底涂层之后是包含水漆、水性漆和手感改良剂的顶涂层。
●仿古效果整理层，包括如上所述的常规聚氨酯整理层与在底涂层与顶涂层之间施加的仿古效果涂层。还对栽培的菌丝体材料施加表面磨光。
●仿旧效果整理层，包括仿古效果整理层与另外的磨光步骤和另外的顶涂层
●压花样本，包含用Luganil橄榄棕染料染色的栽培的菌丝体材料，使用硅胶垫在50摄氏度、100kg/cm
●各种植物蛋白整理层，单独或与交联剂一起
●巴西棕榈蜡，单独或与其他已知整理层组合。
硝酸纤维素和蛋白质可抛光整理层-方格效果的实例在图77中示出。硝酸纤维素整理层-方格效果的实例在图78中示出。常规聚氨酯整理层的实例在图79中示出。仿古效果的实例在图80中示出。仿旧效果的实例在图81中示出。压花的Luganil橄榄棕的实例在图82中示出。
表17：整理方案
油性变色(oily pull up)顶涂层的方案在表18中示出。
这些试验的结果在表19中示出。主要基于美学外观和手感评估整理剂。许多整理层产生期望的外观和手感。各材料的横截面的显微镜图像在各图的图A中示出，并且材料的显微视图在各图的图B中示出。
各种蛋白质和蜡整理层也应用于染色的栽培菌丝体材料。图87示出豌豆蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。图88示出未搅拌的大豆蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。图89示出经搅拌的大豆蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。图90示出大麻籽蛋白整理层后的示例性菌丝体材料。图91示出50:50豌豆蛋白比FI 50整理层后的示例性菌丝体材料。图92示出50:50大豆蛋白比FI 50整理层后的示例性菌丝体材料。图93示出豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。图94示出Luganil棕染色和巴西棕榈片状蜡整理层后的示例性菌丝体材料。图95示出Luganil Bordeaux染色、洗涤和巴西棕榈片状蜡整理层后的示例性菌丝体材料。图96示出Luganil黄染色、洗涤和巴西棕榈液体蜡整理层后的示例性菌丝体材料。图97示出Luganil棕染色、洗涤和巴西棕榈液体蜡整理层后的示例性菌丝体材料。图98示出蜡状填料、水基PU和巴西棕榈片状蜡整理层后的示例性菌丝体材料。图99示出1x涂层的豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。图100示出2x涂层的豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。图101示出豌豆蛋白、交联剂和填料整理层后且没有压花的示例性菌丝体材料。图102示出豌豆蛋白、交联剂和填料整理层后且有压花的示例性菌丝体材料。图103示出Luganil红染色、洗涤以及豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。图104示出Luganil棕染色以及甘油浸泡、豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。图105示出Luganil Bordeaux染色以及豌豆蛋白和交联剂整理层后的示例性菌丝体材料。
- 具有改善特性的菌丝体材料的产生方法
- 产生具有改善的特性的猪的方法