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方法文章

油菜秸秆与Ganoderma resinaceum菌丝体生物复合材料的湿热性能制备与测试

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DOI:

10.3791/68375

2025年9月5日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本文介绍了一种利用石油化学品和污染性材料制备基于菌丝体的复合材料(MBCs)以用于隔热应用的优化方法。为了实现碳中和与可持续发展,诸如菌丝体生物复合材料等生物基且可堆肥的材料可能成为解决方案。为确定其是否符合建筑标准,已开展了多项实验。

摘要

本研究旨在通过开发菌丝体生物复合材料作为创新的生物基保温材料,以满足对可持续建筑材料日益增长的需求。利用菌丝体结合的本地农业木质纤维素残余副产物,这类材料为化石基材料提供了一种极具前景的循环替代方案。本文稿是Mythic项目的精简概述,重点在于优化生长技术与材料性能,以确保其技术可行性。

在生长优化阶段,采用回收纤维素替代基于谷物籽粒的菌种接种方法,显著提高了生长速度和基质定殖能力,缩短了培养时间,更符合工业化生产需求。

材料性能优化主要关注热性能、防火性能和湿气行为——这些是保温材料的关键特性。菌丝体生物复合材料的导热系数达到0.034–0.039 W/m·K,与传统保温材料相当。其湿气行为性能被认为足以满足作为保温材料的使用要求。通过涂层增强了材料的疏水性,从而提高了在潮湿环境下的耐久性。这些创新确保菌丝体生物复合材料能够满足多种应用中的行业标准。

引言

2022年,建筑业占全球温室气体排放量的21%,并在欧盟产生了38.4%的总废弃物1,2。其中很大一部分环境影响来自传统保温材料(如膨胀聚苯乙烯(EPS)和聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫)的生产和处置。这些材料以石化产品为基础,生产过程能耗高,且由于难以生物降解并具有较高的隐含碳,长期来看对环境构成风险3,4

为应对这些挑战,本研究提出了一种用于制备具有隔热性能的菌丝体基复合材料(MBCs)的优化方法。该方法的主要目标是建立一种可重复、可在实验室规模实施并能够扩展至工业应用的工艺,利用在油菜秸秆(RS)上培养的灵芝属树脂灵芝(Ganoderma resinaceum,GR)进行生产。该技术旨在制备一种完全生物基、碳负性的隔热材料,具备优良且具有竞争力的热学性能和湿度调节性能。

菌丝体基复合材料(MBCs)相较于传统绝缘材料具有显著优势。它们由农业废弃物制成,生产过程中能耗极低,在使用寿命期间可充当碳汇,并在使用寿命结束后自然降解,因此成为循环建筑系统的理想候选材料5,6。与其他生物基替代材料(如纤维素或大麻混凝土)相比,MBCs 能够独特地将低热导率、结构内聚性以及可调控的疏水性相结合,这些特性可通过生长控制和后处理技术实现7,8

越来越多的文献支持菌丝体基复合材料(MBCs)的相关性。综述文章和实证研究表明,MBCs适用于热学和声学绝缘,能够适应不同的基底-真菌配对,并具备在建筑尺度上进行模块化或原位生产的潜力6,9,10。例如,在受控条件下测试的GR-RS型MBCs表现出约0.045 W/m·K的导热系数、1800 J/kg·K的比热容以及高达0.5 MPa的抗压强度,表明其性能适用于墙体和屋顶等非承重隔热板6,7,8。此外,仿生学方法已逐渐兴起,将MBCs视为建筑研究中的响应式设计材料11。然而,确保MBCs在不同尺度下的力学性能一致性和耐久性仍是当前活跃的研究领域12

MNEXT启动了名为“神话”(Mytherials)的项目——利用菌丝体材料实现建筑隔热。该项目在先前研究发现葡萄糖酸杆菌(GR)与根霉菌(RS)是开发菌丝体基复合材料(MBC)的理想组合基础上,进一步优化其生长条件,依据与隔热应用相关的ISO标准进行材料性能测试,并评估未来规模化生产所需的经济性及用户接受度参数。

该技术对于探索具有循环生命周期的低环境影响建筑材料的研究人员、建筑师和制造商尤为相关。该方法侧重于墙体、屋顶和地面的隔热应用,其中低密度、热调节性能和湿气行为至关重要。关键的背景因素包括基底材料和真菌种类的本地可获得性、接种与生长过程的可扩展性,以及对建筑性能标准的符合性。该方法学包含对导热系数、比热容、湿气响应性和防水性的评估,使用户能够根据环境条件和监管要求判断其适用性。

本文介绍了该项工作的成果:一种可在实验室规模实施且具有可扩展性的GR-RS菌丝体生物复合材料(MBC)制备方法,包括优化的生长参数和材料测试方案。尽管本研究以GR-RS为重点,但该方案可适用于其他真菌种类和基质,因此适用于不同地理区域和原料可获得性条件。尽管该方法在实验室或中试规模上已证明有效,但在大规模应用时可能需要进一步调整,以确保工艺的一致性和成本效益。

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方案

本文所使用的材料、设备、仪器及相关软件列于材料表中。本实验方案分为两个主要部分:MBC 的制备与材料测试。

1. MBC 的制备

  1. 菌种制备
    1. 在1 L锥形瓶中,将20 g麦芽提取物肉汤(Malt Extract Broth)粉末溶于1 L去矿物质水中(或每100 mL肉汤加2 g),使用加热搅拌装置在150 °C下混合内容物。
    2. 用透气盖(如铝箔封口内塞棉球纱布)盖住锥形瓶,并在121 °C下高压灭菌25分钟。麦芽提取物肉汤(MEB)即可使用。
      注意:每次使用高压灭菌器时,需检查灭菌器内部水位和排气情况,确保水位处于最低与最高刻度之间。加入高压灭菌器的任何水(或进入灭菌器的水)均应为去矿物质水,以保证设备最佳运行,因为矿物质可能影响机器正常工作。所有可高压灭菌物品均需贴上高压灭菌指示胶带,灭菌后胶带出现黑色条纹,表明灭菌过程成功。每一步操作前,务必让内容物冷却至室温(RT)。
    3. 将纤维素按每克纤维素加入1.32克去矿物质水的比例,加入可高压灭菌袋中。
    4. 手动揉搓袋子2分钟,确保水分在纤维素中均匀分布。
    5. 标记袋子(接种介质 - 真菌类型 - 日期 - 重量 - 研究人员姓名缩写),并在袋子上粘贴高压灭菌指示胶带。
    6. 将装有纤维素与水混合物的袋子在121 °C下高压灭菌25分钟。
    7. 高压灭菌程序结束后,将纤维素袋移至超净工作台(LAF)中,直至冷却。
      注意:在超净工作台内操作时,必须严格保持无菌状态。该环境下的操作极为敏感,不当操作会显著增加污染风险。建议在操作前后,先用医用消毒液(每10 L水加1片)擦拭超净工作台内部及所有待放入物品,再用70%乙醇擦拭。
    8. 使用无菌接种环或无菌刮刀,将完全定植的直径100 mm GR培养皿切成四个相等部分。
      ​注意:GR平板作为母种购买。母种可在实验室由生物技术员进行扩繁;但该过程不在本文讨论范围内。
    9. 将实验室搅拌杯高压灭菌(121 °C,25分钟)灭菌后放入超净工作台前,用医用消毒液和70%乙醇擦拭外表面。
    10. 将两部分菌块转移至无菌实验室搅拌杯中,并加入50 mL MEB(按步骤1.1.2制备)。
    11. 将搅拌杯置于旋转器上,低速运行30秒,并通过目视检查混合物,确保整个培养皿已被充分剪碎。
    12. 将接种后的肉汤混合物倒入装有高压灭菌后纤维素+水混合物的袋子中,手动揉搓2分钟。
    13. 将袋子转移至培养室,在30 °C、80%相对湿度(RH)条件下培养5天。
    14. 3天后轻轻摇晃并揉搓袋子2分钟,然后放回培养箱。菌种在培养5 ± 1天后即可使用。
  2. 基质准备
    1. 将空碗或桶放在天平上归零,然后将基质转移至桶中,记录基质重量。
      ​注意:建议每袋(530 mm × 370 mm)使用的基质量不超过160 g,以确保袋内内容物充分灭菌。使用更大数量时,由于大体积热传导较慢(或体积与表面积比更大),可能需要更长的灭菌时间。
    2. 根据1.65:1的RS基质:去矿物质水比例称量所需水量,并用手充分混合;若量较大,可使用混凝土搅拌机。
    3. 将混合物装入可高压灭菌袋中。
    4. 使用封口机或胶带密封袋子。
    5. 标记袋子(基质类型 - 日期 - 重量 - 姓名缩写),并粘贴高压灭菌指示胶带。
    6. 将袋子放入高压灭菌器,启动121 °C、25分钟的灭菌程序。
  3. 基质接种
    1. 从高压灭菌器中取出袋子,放入超净工作台内。
    2. 使用厨房手持搅拌器(已用医用消毒液和乙醇清洁)以最低档搅拌接种后的纤维素30秒,确保颗粒尺寸均匀一致。
    3. 用天平称取菌种:占基质+水总重量(湿重)的10%,倒入袋中。
      注意:10%的菌种比例可根据无菌条件调整。在实验室条件下,10%被确定为菌种用量与污染风险之间的最佳平衡。在放大生产条件下,菌种用量越大,对无菌/清洁程度的要求越低。
    4. 用封口机或胶带密封袋子,并轻轻摇晃/揉搓2分钟,确保均匀分布。
    5. 再次标记袋子(基质类型 - 真菌类型 - 日期 - 基质重量 - 菌种重量 - 姓名缩写)。
  4. 成型
    ​注意:此步骤可在基质接种后立即进行,或在五天内完成。本方案中为加快整体进程而立即执行。虽然时间选择不影响最终结果,但超过5天后材料会因紧密结合而难以成型。
    1. 将用于成型MBC的模具先用医用消毒液清洁,再用70%乙醇擦拭,然后置于超净工作台下。
      ​注意:本研究使用的模具为200 mm × 200 mm × 50 mm的方形模具,符合计划测试中ISO标准规定的尺寸。
    2. 将模具放在天平上归零,并填入接种后的基质。确保材料在模具内均匀铺展,表面完全平整。
    3. 记录重量,以便在后续模具制作中保持一致的密度(如适用)。
    4. 裁剪带孔箔膜以覆盖模具顶部表面,并用医用消毒液和70%乙醇擦拭。
    5. 用带孔箔膜覆盖模具,并用胶带固定。
    6. 标记模具(基质类型 - 真菌类型 - 日期 - 重量 - 姓名缩写)。
    7. 将装满的模具放入培养室,在25 °C、80% RH条件下培养7 ± 1天。
    8. 生长3天后,在超净工作台中将样品从模具中取出,轻轻翻转180°(倒置),再次用带孔箔膜覆盖模具。
  5. 灭活与干燥
    1. 通过观察菌丝定植的均匀性和白色程度,目视检查样品的生长情况。
    2. 在充分生长后(通常为7 ± 1天),脱模并进行灭活和干燥处理:将样品置于65 °C烘箱中24小时,并在下方放置烘焙纸以吸收水分,防止样品粘附于烘箱表面。
      注意:若干燥较大板材,需在顶部放置重物以防止翘曲(中间垫烘焙纸)。对于较厚板材,干燥时间将超过24小时。为确认样品是否完全干燥,可在烘箱干燥过程中监测其重量变化。当样品在24小时内重量变化小于0.1%时,可视为完全干燥。
    3. 将袋子标签置于样品旁放入烘箱,或将标签胶带贴在样品上。
    4. 干燥过程结束后用天平称量样品,并在标签上注明(基质类型 - 真菌类型 - 日期 - 重量 - 姓名缩写)。
  6. 后期处理
    1. 使用低压喷雾器均匀喷涂10 mL疏水涂层,然后在通风环境中静置干燥24小时。
    2. 将样品浸入50 mL涂层液中以施加第二层涂层,并在通风环境中再干燥24小时。
    3. 使用天平称量样品,并在标签上添加涂层类型和最终重量。

2. 材料测试

注意:补充文件中提供了软件使用的分步截图,适用于热性能测试(补充文件1)和抗压强度测量(补充文件2)。所有测试样品在测试前均需在(23 ± 5)°C的恒定室温和50 ± 20%相对湿度条件下调节48小时。

  1. 测量导热系数
    注意:本研究中,导热系数和比热容采用基于标准 NEN-EN ISO 8301 的热流计法(HFM)进行测量,该方法专门用于测定保温材料的热性能13
    1. 启动 HFM 软件,左键单击 Autocalibration 选项卡。
    2. 左键单击 HFT calibration 按钮。
    3. 输入基本数据并在表格中配置设定值。将上板温度设为 17.5 °C,下板温度设为 2.5 °C,从而得到平均温度 10 °C。
    4. 左键单击 Reference 描述。称量并测量 Netzsch EPS 200 mm 校准标准样品,并将其输入软件。
    5. 将 EPS 样品放入 HFM 中,关闭门,左键单击选中载荷设定点 2.1 kPa,然后左键单击 Start 按钮。
      注意:一旦达到稳定状态,校准和测试将自动停止。
    6. 在 HFM 软件中,左键单击 Wizards 按钮,然后左键单击 Thermal Conductivity Test
    7. 输入基本数据和试样描述。在设定值表中设置与 2.1.3 相同的数值。使用内置厚度测量仪测量样品厚度。
      注意:输入基本数据时,确保为每个样品更改样品编号、文件名和保存路径
    8. 将 MBC 样品放入 HFM 中并关闭门,确保样品居中放置。
    9. 选择之前完成的校准,左键单击选中载荷设定点 2.1 kPa,然后左键单击 Start 按钮。
  2. 测量比热容
    1. 左键单击 Autocalibration 按钮。
    2. 左键单击 Empty Stack Correction 按钮。
    3. 输入基本数据,设置 表 1 中所示的三步温度,并将压板驱动至 0.25 cm 厚度。然后按下 Start
    4. 空堆校准完成后,左键单击 Wizards 按钮,然后左键单击 Specific Heat Test
    5. 将 MBC 样品放入 HFM 内并关闭门。
    6. 输入基本数据和试样描述。使用内置厚度测量仪测量样品厚度。
    7. 在设定值表中设置与 2.2.3 相同的数值,并选择之前完成的空堆校准。左键单击选中载荷设定点 2.1 kPa,然后左键单击 Start 按钮。
    8. 通过左键单击 Reports 按钮访问每个样品的数据。
  3. 吸湿/解吸
    注意:标准 ISO 23327:2021 适用于保温材料14
    1. 准备一个装有约四分之一水的水箱,如 图 1 所示。在水箱内贴上三条塑料胶带以固定样品位置,确保样品悬空且不与水接触。装置应如 图 1 所示。
    2. 将塑料箱预置于温度为 23 ± 5 °C 的环境中,实验开始前静置 24 小时。
    3. 24 小时后,将样品放置在塑料胶带上。
    4. 在 0 h(实验前)、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h、24 h 和 48 h 时间点,将 MBC 样品从箱中取出,用天平称重,并根据 图 2 测量其尺寸。称重测量后立即放回箱中并盖上盖子。
      注意:称重和测量步骤应尽可能迅速,以避免水分损失。
    5. 48 小时后,将样品从箱中取出,并置于温度为 25 °C、相对湿度为 40% 的气候箱中。
    6. 按照与 2.3.5 相同的时间间隔称量样品,以确定质量损失。
    7. 48 小时后实验结束,绘制曲线:质量(kg)随时间(h)的变化(吸湿/解吸),以及尺寸稳定性(%)随时间(h)的变化。
    8. 按以下公式计算质量变化(%):
      质量变化公式 M(%)=(M0-Mf)/Mf×100,方程,用于分析化学研究。
      M0 为样品初始质量
      Mf 为吸湿测试后的最终质量
    9. 在每个时间点计算各尺寸的平均值:长度()、底边()和厚度()。
      对于每个尺寸:
      算术平均公式,\(\bar{l} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} l_i\),数学方程。
      静力平衡公式,算术平均方程,Σbi,数学表达式。
      平均值公式,方程 Σti/n,统计分析,教育数学概念。
      n 为测量次数
      libiti 为各次测量值
    10. 使用以下公式计算每个时间点的尺寸变化(%):
      尺寸变化公式;用于计算材料尺寸百分比变化的方程。
      静力平衡,ΣFx=0,作用于梁上的力示意图;力学平衡概念 分别代表 lbt
    11. 计算初始体积(cm3)及各时间点的体积。
      初始体积计算方程;方程:\( v_{\text{initial}} = l_{\text{initial}} \times b_{\text{initial}} \times t_{\text{initial}} \)。
      横截面积公式,V_interval=l_interval×b_interval×t_interval,方程。
    12. 计算每个时间点的体积尺寸变化(V%)。
      尺寸变化方程,V%=Vinterval-Vinitial/Vinitial,数学表达式中的公式。
  4. 抗压强度(湿气行为)
    注意:采用符合标准 ISO 29469 的 10% 应变抗压强度测试,因其适用于保温材料15。使用配备方形压缩压板(250 mm × 250 mm)的万能试验机(UTM)。该设备可进行多种力学测试,包括压缩、拉伸和剪切测试。分别在干燥、潮湿及干燥后状态下测量 MBC 的抗压强度,以评估其湿气行为。
    1. 使用游标卡尺测量 MBC 样品的尺寸,方法见 图 2
    2. 将样品放入 UTM 中,确保其位于下压板正中央。
    3. 先开启 UTM 主机,再启动软件。必须遵循此顺序,否则设备无法正常连接,将处于演示模式。
    4. 在 UTM 软件中,左键单击 Library Tools 选项卡,然后左键单击 Library Methods 子选项卡。
    5. Search 工具中搜索 Iso 29469,右键单击该标准并按下 Edit Method
      注意:并非所有 UTM 软件库均包含此标准。该测试的配置要求将 UTM 的运行速度设为 5 mm/min,并将实验终止条件设为 10% 应变(即样品初始厚度的 10%)。
    6. 在 UTM 软件中按下 Start Experiment
    7. 使用以下公式计算 10% 抗压强度(单位为帕斯卡,Pa)(σ10):
      力学应力公式,σ10=103F10/A0,材料科学中的方程可视化。
      F10 为 10% 应变时的力,单位为牛顿(N)
      A0 为试样的初始横截面积,单位为平方米(m2)。
    8. 计算抗压模量(单位为 Pa)。
      杨氏模量方程 E=Δσ/Δε,应力-应变关系,物理公式图示。
      Δσ 为抗压强度的变化量,单位为 Pa。
      Δε 为应变的变化量,单位为 %。
    9. 将新样品置于 图 1 所示水箱中,调节 24 小时,然后对潮湿样品重复步骤 2.4.1 至 2.4.8。
      注意:将额外样品在水箱中调节(见 2.4.9),随后干燥,用于 2.4.10 步骤。
    10. 将未测试的潮湿样品转移至 50 °C 烘箱中,带风扇通风,干燥 12 小时,然后对干燥后样品重复步骤 2.4.1 至 2.4.8。
  5. 疏水性
    1. 使用 10 mL 量筒将 9 mL 水与 1 mL 红色水性染料混合,用勺子充分搅拌。
    2. 使用细胶带或细头记号笔将样品表面划分为四个象限,如 图 3 所示。
    3. 使用微量移液器量取 100 µL 红色染色水,在样品的每个象限中各滴加一滴。确保每滴均置于各象限的平坦区域。
      注意:确保液滴一次性释放,否则可能破坏表面张力,导致结果无效。若液滴在此体积下发生扩散,可改用 50 µL 并记录变更。
    4. 使用三脚架固定的相机,与样品顶面齐平,拍摄每个液滴的照片。
    5. 使用开源图像处理软件,测量每个液滴两侧的接触角。使用以下公式计算平均接触角:
      θ 方程图,展示物理学中角度关系。
    6. 测量完全部四个象限后,使用以下公式计算样品的整体平均接触角:
      静力平衡;公式:θ̅_sample = (θ̅_1 + θ̅_2 + θ̅_3 + θ̅_4)/4;平均角度计算。

表1:比热容测定的阶梯温度。 本表列出了用于评估MBC样品比热容的设定温度区间(单位:°C)。每个阶梯代表在受控加热过程中使用的一个温度范围,必须作为输入参数用于热流法测量仪(HFM)。请点击此处下载该表格。

静水平衡示意图,菌丝体生物复合材料在水中的浮力,标注了各层和材料。
图1:吸湿-解吸实验装置。该示意图展示了用于测试菌丝体生物复合材料(MBCs)吸湿与解吸行为的实验装置。样品被置于受控的温度和湿度条件下。由于仅为定性示意图,无需比例尺。请点击此处查看该图的放大版本。

显示5x5网格设置的矩阵图;行标记为b1-b5,列标记为l1-l5,t1-t5。
图2:测量MBC的尺寸。该示意图展示了在湿度循环前后测量MBC尺寸变化的位置。使用游标卡尺(精度±0.1 mm)对每个样品(n = 5)在多个等距点测量长度、基底和厚度。请点击此处查看该图的放大版本。

静态平衡,ΣFx=0;用于物理矢量分析的带十字轴的示意图。
图3:用于疏水性测试的表面分区。 该示意图展示了每个样品如何被均分为四个等距象限,以进行系统的水滴测试。请点击此处查看该图的放大版本。

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结果

MBC 的制备
MBC 表面应大部分呈白色。样品应与图 4图 5中样品的结构、颜色和均一性相似。

方形石材纹理,米色,粗糙表面,建筑材料样本,砌体概念。
图 4:合格的 MBC 示例 - 样本 1。根据白度水平和表面均匀性,该 MBC 样本被归类为结构合格。其表面完整、平整且无变形,代表高质量 MBC 的理想外观。

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讨论

制备菌种是菌丝体复合材料(MBCs)开发过程中的关键步骤,必须由经过培训的实验室技术人员在严格的无菌条件下完成。该过程对污染极为敏感,要求操作者具备高水平的无菌操作技术。接受生物安全和实验室操作的适当培训至关重要,因为菌种质量直接影响最终材料的定植效率和均一性。整个菌种制备过程应在一次连续操作中完成,以确保不同实验批次之间的一致性。必须使用已完全定植且含有新鲜菌丝体的培养皿,因为这会显著影响菌丝体在基质中的生长速率。由于不同物种的生长速率存在差异,因此有必要提前评估所选物种的生长动态。即使在同一物种的不同菌株之间,也可能出现显著的生长行为差异。成型阶段同样关键,表面不平整或均一性差会影响材料的抗压强度、疏水性以及热性能测试结果。进行热性能测试时,样品必须平整且尺寸精确(19.8–20.5 cm2),以确保与热流计(HFM)测试板之间实现准确接触。不符合这些标准的样品应排除在测试之外。

为了适应微生物矿化材料(MBCs)的独特性质,需要进行多项调整并采取相应的故障排除措施。在进行抗压强度测试时,必须考虑样品本身存在的不均匀性,因此在每个样品上选取六个不同位置测量...

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披露

作者声明无利益冲突,且无相关披露信息。

致谢

Mythic 是一个由 SIA Regio-orgaan 资助的公共资助研究项目,以联盟形式开展。所有项目成果均完全符合 FAIR 原则(可发现、可访问、可互操作和可重用)。衷心感谢以下合作伙伴在整个项目过程中所做出的宝贵贡献、专业支持与通力合作。按字母顺序排列:
Agrodome B.V.,Fred van den Burgh;
Avans 应用科学大学 - Caradt,Simone van de Broek
FRAAi 建筑事务所,Lydia Fraaije
HZ 应用科学大学,Lennart Zoeter
Impershield Europe B.V.,Willem Kemmers
Mogu S.R.L.,Annalisa Moro
Nýlausn,Hörður Sveinsson
Recell B.V.,Yme Flapper
Troldtekt B.V.,Janine van Cann
乌得勒支大学,J.F. (Jordi) Pelkmans 博士和 H.A.B. (Han) Wösten 教授
Verbruggen-蘑菇公司 B.V.,John Verbruggen

他们的投入与合作对本研究的开展和成功起到了关键作用。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
1 L 锥形瓶Glazen-en-potten.nlGT00148
1 L 量筒Sigma-Aldrich213905408
50 mL 量筒Sigma-AldrichZ740856Aldrich Essentials 刻度量筒,A 级,符合 DIN ISO 4788 标准
70% 乙醇Boomlab8,00,12,02,72,500
可高压灭菌袋SacO2PPD75/REH6/V37*53
高压灭菌器VWRTUTT210001
高压灭菌指示胶带Sigma-AldrichBR61750
封袋机Profipack101481型号 HC-300
Netzsch EPS 200 mm 校准标准件NetzschHFM446S0A95.001-00
纤维素Recellhttps://recell.eu/markets/#recell-compose 由项目合作方提供
Ganoderma resinaceumWesterdijk 研究所CBS 194.76
热流计(HFM)Netzschhttps://analyzing-testing.netzsch.com/en/products/thermal-conductivity/hfm-446-lambda-eco-line-1 HFM 446 Lambda Small Eco-line
加热搅拌装置Labinco32000
Horizon 软件Horizon Softwarehttps://www.tiniusolsen.com/product/horizon-software/ 用于操作 UTM 的软件 
疏水涂层Impershield Europehttps://impershield.eu/product/bioseal-mycelium/ Impershield BioSeal Mycelium
ImageJImageJhttps://imagej.net/ij/ 图像处理软件
接种环VWRDIFC220217
厨房用棒式搅拌器BoschMSM6M810
实验室搅拌机LabowebshopAXMX1000XTEES2L Waring 实验室搅拌机
层流洁净工作台(LAF)MSE SuppliesLS1309MSE PRO 43” 宽度水平层流洁净柜
水平仪ManutanA830619水泡水平仪 - I 型梁基础型 - Stanley
麦芽提取物肉汤粉末BoomLab7,00,00,05,90,500
MedicarineEcolab3021760
微量移液器Sigma-AldrichFA10006MPIPETMAN P1000L 金属弹射头微量移液器
打孔铝箔Scabro414075
Proteus SmartMode 8.5Netzschhttps://analyzing-testing.netzsch.com/en/products/thermal-conductivity/hfm-446-lambda-eco-line-1 用于操作 HFM 的软件
电子天平VEVORhttps://www.vevor.nl/analytische-balans-c_11079/vevor-digitale-laboratoriumweegschaal-laboratorium-analytische-weegschalen-5000g-p_010521620455?lang=en&srsltid=AfmBOopchyZ-medHCTmpdHiqjXOtvV7xCOdhXZ
VIKi9LowzUk6ibehSx 
型号 HZ-B50002
基质 Greenport West-Holland-由项目合作方提供的油菜秸秆 
万能材料试验机(UTM)Tinius Olsenhttps://www.tiniusolsen.com/product/model-50st/型号 50ST
游标卡尺Sigma-AldrichZ136115

参考文献

  1. Global Status Report for Buildings and Construction: Beyond foundations - Mainstreaming sustainable solutions to cut emissions from the buildings sector. , United Nations Environment Programme. (2024).
  2. Waste Statistics. , Eurostat. At https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Waste_statistics#Data_sources (2025).
  3. Zhao, J. R., Zheng, R., Tang, J., Sun, H. J., Wang, J. A mini-review on building insulation materials from perspective of plastic pollution: Current issues and natural fibres as a possible solution. J Hazard Mater. 438, 129449(2022).
  4. Torres-Regalado, P., Santiago-Calvo, M., Gimeno, J., Rodríguez-Pérez, M. A. Thermal conductivity aging and mechanical properties of polyisocyanurate (pir) foams produced with different contents of HFO. J Appl Polym Sci. 140 (40), e54504(2023).
  5. Livne, A., WoSten, H. A., Pearlmutter, D., Gal, E. Fungal mycelium bio-composite acts as a co2-sink building material with low embodied energy. ACS Sustainable Chem Eng. 10 (37), 12099-12106 (2022).
  6. Elsacker, E., Vandelook, S., Brancart, J., Peeters, E., De Laet, L. Mechanical, physical and chemical characterisation of mycelium-based composites with different types of lignocellulosic substrates. PLoS One. 14 (7), e0213954(2019).
  7. Appels, F. V., et al. Fabrication factors influencing mechanical, moisture-and water-related properties of mycelium-based composites. Mater Des. 161, 64-71 (2019).
  8. Girometta, C., et al. Physico-mechanical and thermodynamic properties of mycelium-based biocomposites: A review. Sustainability. 11 (1), 281(2019).
  9. Attias, N., Danai, O., Ezov, N., Tarazi, E., Grobman, Y. J. Developing novel applications of mycelium based bio-composite materials for design and architecture. Proceedings of Building With Biobased Materials: Best Practice and Performance Specification. , Zagreb, Croatia. (2017).
  10. Jones, M., et al. Thermal degradation and fire properties of fungal mycelium and mycelium-biomass composite materials. Sci Rep. 8 (1), 17583(2018).
  11. Elsacker, E., et al. A comprehensive framework for the production of mycelium-based lignocellulosic composites. Sci Tot Environ. 725, 138431(2020).
  12. Hartley, K., Schülzchen, S., Bakker, C. A., Kirchherr, J. A policy framework for the circular economy: Lessons from the EU. J Clean Prod. 412, 137176(2023).
  13. Thermal Insulation - Determination of Steady-State Thermal Resistance and Related Properties - Heat Flow Meter Apparatus. ISO 8301:1991. , ISO. at https://www.iso.org/standard/15421.html (1991).
  14. Hygrothermal Performance of Building Materials and Products - Determination of Moisture Adsorption/Desorption Properties in Response to Periodic Temperature Variation. ISO 23327:2021. , ISO. at https://www.iso.org/standard/75239.html (2021).
  15. Cellular Plastics - Determination of Compression Properties. ISO 844:2021. , ISO. at https://www.iso.org/standard/73560.html (2021).
  16. Standard Test Method for Corona-Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements. ASTM D5946-17. , ASTM International. at https://www.astm.org/d5946-17.html (2017).
  17. Houette, T., Maurer, C., Niewiarowski, R., Gruber, P. Growth and mechanical characterization of mycelium-based composites towards future bioremediation and food production in the material manufacturing cycle. Biomimetics. 7 (3), 103(2022).

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