BR112019020132A2

BR112019020132A2 - métodos para pós-processamento com base em solução para material de biopolímero micológico e produto micológico feito do mesmo

Info

Publication number: BR112019020132A2
Application number: BR112019020132A
Authority: BR
Inventors: Hannah Kaplan-Bei Jessie
Original assignee: Ecovative Design Llc
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-04-22
Also published as: US11359074B2; AU2018243372A1; BR112019020132A8; CN110506104A; JP2020515692A; BR112019020132B1; EP3599832A1; US20180282529A1; JP7161489B2; CN110506104B; CA3058212A1; EP3599832A4; US20230013465A1; WO2018183735A1

Abstract

um material de biopolímero micológico é submetido a tratamento em uma ou mais soluções que trabalham para realçar e/ou reter as propriedades materiais inerentes ao material. em uma modalidade, a solução é uma solução orgânica; em outra modalidade, a solução é um solvente orgânico com um sal; em outra modalidade, a solução é um solvente orgânico de fenol e/ou polifenol; e em outra modalidade, uma série de tais soluções é usada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODOS PARA PÓS-PROCESSAMENTO COM BASE EM SOLUÇÃO PARA MATERIAL DE BIOPOLÍMERO MICOLÓGICO E PRODUTO MICOLÓGICO FEITO DO MESMO.

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório 62 / 479.521, depositado em 31 de março de 2017.

[002] Esta invenção refere-se a um material de biopolímero micológico processado e a um método para fazer o mesmo. Mais particularmente, esta invenção refere-se a um material de biopolímero micológico processado feito inteiramente de micélio fúngico. Ainda mais particularmente, esta invenção refere-se a um método para melhorar as propriedades do material de um produto biopolímero micológico [003] Como descrito na Publicação de Pedido de Patente dos EUA 2015/0033620, publicada em 5 de fevereiro de 2015, um biopolímero micológico para uso na fabricação de produtos funcionais pode ser feito inteiramente de micélio sem produzir estipe, cobertura ou esporos. Como descrito, o biopolímero micológico produzido pode ser utilizado em núcleos compostos estruturais, tapetes de treino atlético, vestuário tal como bolsas, solas de sapatos e similares.

[004] É um objetivo desta invenção fornecer um biopolímero micológico de maior elasticidade, resistência e densidade em comparação com biopolímeros micológicos conhecidos anteriormente.

[005] É outro objetivo da invenção fornecer um material de biopolímero micológico processado que é um material maleável resistente que pode ser usado para substituir tecidos, couro e materiais semelhantes a couro, tais como tecidos revestidos com poliuretano, silicone e acetato de polivinila.

[006] É outro objetivo da invenção fornecer um material de biopolímero micológico processado que forneça um material semelhante a espuma de alta densidade para uso em estofados, roupas, equipa

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2/19 mentos militares, equipamentos esportivos e calçados.

[007] Resumidamente, a invenção fornece um material de biopolímero micológico processado, caracterizado por ser inteiramente composto por micélio fúngico livre de qualquer estipe, cobertura ou esporo e por possuir um módulo de elasticidade de Young de 2000 8000 psi e uma densidade de 15 pcf a 50 pcf.

[008] Além disso, a invenção fornece um método para fabricar um material de biopolímero micológico processado aprimorado que reside no tratamento de um material de biopolímero micológico conhecido (tecido) com uma ou mais soluções que funcionam para aprimorar as propriedades inerentes ao material. Nesse caso, o tratamento fixa o tecido, tornando-o mais durável à tensão repetida, resistente à deterioração microbiana e resistente à tensão por cisalhamento (rasgo). Este tratamento mantém as propriedades do micélio extraído (úmido) sobre o tecido que foi seco ativamente, o que demonstrou fragilizar o material.

[009] Em uma modalidade, o método compreende as etapas de obtenção de um painel de um material de biopolímero micológico (tecido) como um material precursor e tratamento do painel com uma solução de solvente orgânico durante um período de tempo, por exemplo de 5 segundos a 6 meses, suficiente para permitir a permeabilidade no tecido que é inerentemente hidrofóbico. Este último passo desidrata lentamente o tecido precursor, substituindo a água pelo solvente e quaisquer inorgânicos na solução solvente.

[0010] Isso é enxaguar os componentes solúveis da matriz extracelular (carboidratos, proteínas) e pode desnaturar proteínas no tecido. Além disso, este método podería desacetilar a matriz estrutural de quitina, que mediaria a reticulação entre polímeros. Como é conhecido, a quitina é um componente primário das paredes celulares dos fungos e é composta por um polímero de cadeia longa de N-acetilglucosamina,

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3/19 um derivado da glicose.

[0011] Um subproduto desse método é o branqueamento do micélio e a eliminação do odor.

[0012] Após o tratamento do tecido precursor com a solução de solvente orgânico, por exemplo, um banho de álcool a 100%, o tecido é removido do banho e imediatamente prensado em uma espessura fracionária menor do que a espessura original e posteriormente secado em um teor de umidade entre 15 - 30% em massa seca.

[0013] O tecido precursor do material de biopolímero micológico (bem como o tecido processado) é caracterizado por ser inteiramente composto por micélio fúngico livre de qualquer estipe, cobertura ou esporo. Por exemplo, o material pode ser fabricado como descrito na Publicação de Pedido de Patente dos EUA 2015/0033620 ou como descrito nos Pedidos de Patente Provisórios dos EUA 62 / 707.704, depositados em 14 de novembro de 2017, cujas descrições estão aqui incorporadas. Por exemplo, o tecido precursor pode ser cultivado como descrito e em seguida removido como um painel de peça única a ser pós-processado ou o tecido precursor pode ser deixado no lugar no substrato a partir do qual o tecido é cultivado e pós-processado.

[0014] Um tecido precursor de material de biopolímero micológico fabricado conforme descrito na Publicação de Pedido de Patente US 2015/0033620 que tem dimensões de 18 polegadas por 11 polegadas e uma espessura de 2,5 polegadas tipicamente tem uma densidade de 0,8 pcf a 3,0 pcf e um Módulo Young de elasticidade de 95 psi. Após o tratamento, a espessura deste tecido altamente elevado é reduzida, por exemplo, em 20 vezes a 0,125 polegadas e a densidade aumenta proporcionalmente. Além disso, a porosidade do tecido é uma média de 3,4 micrômetros com uma faixa de 0,9 a 25 micrômetros.

[0015] O material de biopolímero micológico pós-processado distingue-se daquele que não é processado por ser mais denso e por

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4/19 possuir um teor de umidade nativa superior a 15%, enquanto o tecido precursor nativo é inferior a 12%.

[0016] Em uma segunda modalidade, o precursor t em questão do material de biopolímero micológico é tratado com uma solução de um solvente orgânico combinado com um sal, como cloreto de cálcio, durante até seis meses. O uso de sal concede propriedades antimicrobianas e pode se ligar ionicamente a grupos funcionais.

[0017] Em uma terceira modalidade, o tecido precursor do material de biopolímero micológico é tratado com uma solução de um solvente orgânico combinado com uma substância de fenol e/ou polifenol durante até seis meses.

[0018] Em uma quarta modalidade, o tecido precursor do material de biopolímero micológico é tratado com uma solução de um solvente orgânico combinado com uma substância de fenol e/ou polifenol, bem como com uma solução de um solvente orgânico combinado com um sal durante um tempo de até seis meses.

[0019] O tratamento do biopolímero micológico com uma ou uma combinação de soluções de solventes orgânicos, soluções de cloreto de cálcio e soluções de fenol / polifenol grandemente realça as características de resistência inerentes ao material. Esses tratamentos aumentam a densidade, a resistência à tração final e a relação de resistência / peso do material de biopolímero micológico precursor. Esses tratamentos da mesma forma afetam o módulo de elasticidade do material, resultando em aumento da elasticidade, redução da rigidez em comparação com o peso e a resistência à tração do micélio. Com a aplicação de tais tratamentos pós-processamento, a capacidade de produzir um tecido processado de material de biopolímero micológico com uma ampla faixa de densidades (15-50 pcf) é facilmente obtenível. O resultado dessas propriedades do material realçadas (maior densidade, resistência e elasticidade) é a capacidade do material de

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5/19 biopolímero micológico processado ser competitivo em indústrias e aplicações onde espumas de alta densidade, couro e têxteis plásticos duráveis são atualmente usados.

[0020] Existe uma variedade de literatura e pesquisa sobre o tratamento de tecido micelial com soluções de cloreto de cálcio, álcoois e taninos. O tratamento do tecido micelial pós-cultivo com soluções de cloreto de cálcio é comum e tem sido utilizado com sucesso para uma variedade de propósitos, tal como o aumento da resistência do material do Agaricus bisporus comercialmente valioso. Veja Zivanovic, S. e

R. Buescher. Changes in Mushroom Texture and Cell Wall Composition Affected by Thermal Processing”. Journal of Food Science 69 (2004): 44-49; bem como na embalagem e conservação de cogumelos comestíveis. Veja Patentes US 6.500.476 e 5.919.507.

[0021] Ao contrário das aplicações anteriores de soluções de cloreto de cálcio a tecido de micélio após o crescimento, os processos de tratamento descritos aqui são pretendidos usar em materiais de biopolímeros micológicos e não são para o propósito de produzir, alterar ou preservar um item de alimentação ou substância medicinal.

[0022] Álcoois, polifenóis e cloreto de cálcio são usados no micélio para extrair, sintetizar e similares uma variedade de substâncias. Veja patentes dos EUA 6.726.911; 3.268.606 e 6.482.942.

[0023] O uso de álcoois, polifenóis e cálcio nos métodos de pósprocessamento aplicados ao biopolímero micológico de acordo com a invenção difere-se da técnica anterior, pois não existe a extração ou síntese de substâncias moleculares destinadas a medicamentos, farmacêuticos, cosméticos ou outras tais aplicações [0024] Estes e outros objetivos e vantagens da invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, juntamente com os desenhos anexos, em que:

[0025] A Fig. 1 ilustra esquematicamente um tecido de material

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6/19 biopolimérico micológico submerso em uma solução salina / solvente de acordo com a invenção;

[0026] A Fig. 2 ilustra esquematicamente um tecido de material biopolimérico micológico submerso em uma solução de ácido tânico / água de acordo com a invenção;

[0027] A Fig. 3 ilustra um tecido processado sendo prensado de acordo com a invenção;

[0028] A Fig. 4 ilustra um material biopolimérico micológico processado feito de acordo com a invenção sendo torcido; e [0029] A Fig. 5 ilustra um fluxograma de um processo de acordo com a invenção.

[0030] Na modalidade empregando uma solução de solvente orgânico, as seguintes etapas são realizadas:

[0031] 1. Um painel de tecido vivo úmido ou tecido seco, isto é, um tecido precursor, com ou sem o substrato de cultivo pode ser usado.

[0032] 2. O tecido pode ser tratado com lipídios e/ou agente umectante / hidratante uma ou várias vezes, ou deixado sem tratamento em qualquer ponto deste processo.

[0033] 3. O tecido pode ser seccionado ou deixado intacto para permitir uma variedade de tamanhos de fabricação.

[0034] 4. O tecido pode ser tratado (por submersão, infusão a vácuo e/ou injeção) uma ou várias vezes. Para cada tratamento, para cada 1 g de painel, 5 a 50 mL de solução de solvente orgânico é aplicado durante 5 segundos a 6 meses. Neste respeito, t O tecido pode da mesma forma ser tratado enquanto ainda cresce a partir de um substrato e, como tal, seria amarrado ao substrato.

O tratamento do tecido com uma solução solvente orgânica é durante um período de tempo suficiente para permitir a permeabilidade no tecido enquanto dessecante o tecido substituindo a água nativa pela so

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7/19 lução de solvente.

O aumento do tempo permite infiltração mais homogênea da solução, que, por sua vez, reforça os tratamentos químicos.

[0035] 5. Depois disso, o tecido é comprimido em uma fração menor (isto é, menor que ¹/2) da espessura original, por exemplo até cerca de 1/20 da espessura original, usando uma prensa manual, prensa hidráulica ou rolos. Se tratado até este ponto enquanto ainda estiver amarrado ao substrato, o tecido é removido do substrato para prensagem. Prensagem pode ser um processo quente (140^QF)(60O) ou frio. Este é um meio de mecanicamente expulsar qualquer fluido residual e ajustar a espessura, uma vez que o micélio pode inchar durante o tratamento. É importante definir a espessura imediatamente após o tratamento na solução orgânica para reduzir a recuperação e o encolhimento (por exemplo, fixação) [0036] 6. Após a compressão, o tecido pode ser seco usando um forno de convecção, liofilizado, secado ao ar ou condutivamente seco [0037] 7. O tecido pode ser tratado com um plastificante que pode incluir glicerina, sorbitol ou outro umectante, a fim de auxiliar na retenção do teor final de umidade desejado.

[0038] 8. O tecido pode ser esticado, empilhado e/ou tombado uma vez ou repetidamente ou deixado sem tratamento [0039] 9. O tecido pode ser tratado com um pigmento ou deixado sem tratamento [0040] 10. O tecido é secado usando um forno de convecção, é liofilizado, secado ao ar ou condutivamente seco [0041] Um exemplo específico do método empregando um biopolímero micológico fabricado de acordo com um método descrito no US 2015/0033620 e uma solução de solvente orgânico é como segue: Exemplo 1:

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8/19 [0042] 1. Um painel de 18 polegadas por 11 polegadas por 2,5 polegadas de um biopolímero micológico (tecido precursor) é cultivado e extraído de um substrato composto por 15% de proteína bruta, 33% de carboidratos não fibrosos, 28% de lignina e 14% de gordura bruta. Os 2% restantes incluem conteúdo mineral e os 8% são conteúdo de umidade nativa.

[0043] 2. O tecido vivo úmido é cortado em seções de 5 polegadas por 5 polegadas por 2,5 polegadas.

[0044] 3. Cada seção de tecido é colocada em um recipiente e submersa em um solvente orgânico, tal como um banho de 1500 mL de álcool a 100% tal como isopropila, etanol, metanol e similares. Cada seção é deixada nesta solução por 7 dias. As seções são em seguida removidas dos banhos e o mesmo processo é repetido uma vez para cada seção do painel.

[0045] 4. As seções de tecido são removidas dos banhos de álcool e imediatamente prensadas entre um par de rolos a 0,125 polegadas.

[0046] 5. As seções de tecido são deixadas em prateleiras de secagem em um exaustor ou em locais bem ventilados para secar ao ar.

[0047] Na modalidade empregando um solvente orgânico e uma solução salina, as seguintes etapas são realizadas:

[0048] 1. Um painel de tecido vivo úmido ou tecido seco, isto é, um tecido precursor, com ou sem o substrato pode ser utilizado.

[0049] 2. O tecido pode ser tratado com lipídios e/ou agente umectante / hidratante uma ou várias vezes, ou deixado sem tratamento em qualquer ponto do processo.

[0050] 3. O tecido pode ser seccionado ou deixado intacto para permitir uma variedade de tamanhos de fabricação.

[0051] 4. O tecido pode ser tratado (por submersão, infusão a vácuo e/ou injeção) uma ou várias vezes com soluções de solventes orgânicos por 5 segundos a 6 meses antes e/ou após a etapa 5 do pro

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9/19 cesso, ou deixado sem tratamento 5 a 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[0052] 5. O tecido é tratado (por submersão, infusão a vácuo, injeção etc.) uma vez ou repetidamente com 20 a 300 g / L de sal e soluções de solventes orgânicos por 5 segundos a 6 meses. 5 a 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[0053] 6. O tecido, após a remoção do substrato, se ainda estiver amarrado ao substrato, é comprimido usando uma prensa manual, prensa hidráulica ou rolos. Prensagem pode ser um processo quente ou frio. Este é um meio de mecanicamente expulsar qualquer fluido residual e ajustar a espessura, uma vez que o micélio pode inchar durante o tratamento. É importante fixar a espessura imediatamente após o tratamento para reduzir o ressalto e o encolhimento (por exemplo, fixação) [0054] 7. O tecido pode ser seco usando um forno de convecção, pode ser liofilizado, secado ao ar ou condutivamente seco [0055] 8. O tecido pode ser tratado com um plastificante que pode incluir glicerina, sorbitol ou outro umectante, a fim de auxiliar na retenção do teor de umidade desejado final.

[0056] 9. O tecido pode ser esticado, empilhado e/ou tombado uma vez ou repetidamente ou deixado sem tratamento [0057] 10. O tecido pode ser tratado com um pigmento ou deixado sem tratamento. O tecido deve ser tingidos, etapas 10 e 8 seriam trocadas.

[0058] 11.0 tecido é seco usando um forno de convecção, é liofilizado, seco ao ar ou condutivamente seco [0059] Um exemplo específico do método empregando um painel de biopolímero micológico feito de acordo com o método descrito em US 2015/0033620 e uma solvente orgânica e solução salina 13 em um recipiente 14, como mostrado na Fig. 1, é o seguinte:

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Exemplo 2:

[0060] 1. Um painel de 18 polegadas por 11 polegadas por 2,5 polegadas de biopolímero micológico precursor é cultivado e extraído do substrato composto por 15% de proteína bruta, 33% de carboidratos não fibrosos, 28% de lignina e 14% de gordura bruta. Os 2% restantes incluem teor mineral e os 8% são teor de umidade nativa.

[0061] 2. O tecido vivo úmido é cortado em seções de 5 polegadas por 5 polegadas por 2,5 polegadas.

[0062] 3. Uma solução de solvente orgânico e salina 13 de CaCI2 a 150 g / L em álcool a 100% (isopropila, etanol, metanol e similares) é preparado e colocada no recipiente 14 (Fig. 1) e cada seção 15 é submersa em 1500 mL de banho desta solução. O recipiente 14 é em seguida selado e cada seção 15 é deixada nesta solução por 7 dias. As seções 15 são em seguida removidas dos banhos e o mesmo processo é repetido duas vezes para cada seção do painel para um total de 3 banhos consecutivos de solução ao longo de 21 dias. Alternativamente, a solução pode ser agitada para acelerar o tempo do processo. Esses métodos de agitação incluem agitação, movimentos de onda, queda em um tambor e similares. Calor moderado pode ser aplicado, não excedendo 40^Q C.

[0063] 4. As seções 15 são removidas da solução de CaCI2 e álcool e prensadas a 0,5 polegadas usando dois pares de rolos espaçados 11, como na Fig.3. Os rolos 11 podem ser operados manualmente da maneira de um espremedor.

[0064] 5. Uma solução de álcool a 100% (isopropila, etanol, metanol, etc.) (não mostrada) é preparada e cada seção de tecido 15 é submersa em 1500 mL desta solução. Cada seção de tecido 15 é deixada nesta solução por 3 dias.

[0065] 6. As seções 15 são removidas dos banhos de álcool e imediatamente prensadas, por exemplo, usando os rolos 11 da Fig. 3

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11/19 ajustados para reduzir a espessura das seções para 0,125 polegadas. [0066] 7. As seções 15 são deixadas nas prateleiras de secagem (não mostrados) em um exaustor ou em uma área bem ventilada para secar ao ar.

[0067] A Fig. 5 ilustra um fluxograma de todo o processo de tratamento do Exemplo 2 para solventes orgânicos e soluções salinas.

[0068] Na modalidade empregando um solvente orgânico e uma solução de substância fenol e/ou polifenol, as seguintes etapas são realizadas:

[0069] 1. Pode ser utilizado um painel de tecido vivo úmido ou tecido seco, isto é, um tecido precursor.

[0070] 2. O tecido pode ser tratado com lipídios e/ou agente umectante / hidratante uma ou várias vezes, ou deixado sem tratamento em qualquer ponto do processo.

[0071] 3. O tecido pode ser seccionado ou deixado intacto para permitir uma variedade de tamanhos de fabricação.

[0072] 4. O tecido com/sem substrato pode ser tratado (por submersão, infusão a vácuo, injeção e similares) uma ou várias vezes com soluções de solventes orgânicos por 5 segundos a 6 meses antes e/ou após a etapa 5 do processo, ou deixado sem tratamento. 5 a 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[0073] 5. O tecido é tratado (por submersão, infusão a vácuo, injeção, etc.) uma ou várias vezes com solvente orgânico e soluções de fenol e/ou polifenol por 5 segundos a 6 meses. 5 a 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[0074] 6. O tecido (sem substrato) é comprimido usando uma prensa manual, prensa hidráulica ou rolos. A pressão pode ser um processo quente (temperatura de 140^(60^0)) ou fri o. Este é um meio de mecanicamente expulsar qualquer fluido residual e ajustar a espes

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12/19 sura, uma vez que o micélio pode inchar durante o tratamento. É importante fixar a espessura imediatamente após o tratamento para reduzir o ressalto e o encolhimento (por exemplo, fixação).

[0075] 7. O tecido pode ser seco usando um forno de convecção, pode ser liofilizado, seco ao ar ou condutivamente seco.

[0076] 8. O tecido pode ser tratado com um plastificante que pode incluir glicerina, sorbitol ou outro umectante, a fim de auxiliar na retenção do teor final de umidade desejado.

[0077] 9. O tecido pode ser esticado, empilhado e/ou tombado uma vez ou repetidamente ou é deixado sem tratamento.

[0078] 10. O tecido pode ser tratado com um pigmento ou deixado sem tratamento.

[0079] 11.0 tecido é seco usando um forno de convecção, é liofilizado, seco ao ar ou condutivamente seco.

[0080] Um exemplo específico do método empregando um painel de biopolímero micológico fabricado de acordo com um método descrito no US 2015/0033620 e um solvente orgânico e solução de fenol e/ou polifenol 16 em um recipiente 17, como mostrado na Fig. 2 , em que o ácido tânico, um composto polifenólico, é usado é como segue: Exemplo 3:

[0081] 1. Um painel de 18 polegadas por 11 polegadas por 2,5 polegadas de biopolímero micológico é cultivado e extraído do substrato composto por 15% de proteína bruta, 33% de carboidratos não fibrosos, 28% de lignina e 14% de gordura bruta. Os 2% restantes incluem teor mineral e os 8% são teor de umidade nativa.

[0082] 2. O tecido vivo úmido é cortado em seções de 5 polegadas por 5 polegadas por 2,5 polegadas 18.

[0083] 3. O tecido é comprimido a 0,125 polegadas através de uma prensa hidráulica.

[0084] 4. Uma solução de ácido acético a 5%, tal como vinagre, é

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13/19 preparada e cada seção de tecido 18 é submersa em 10.000 mL desta solução. Cada seção de tecido 18 é deixada nesta solução por 24 horas para elevar o pH da referida seção de tecido a um pH neutro a ácido de 5 a 7 para suportar a morte e a reticulação;

[0085] 5. As seções são em seguida removidas dos banhos ácidos, enxaguadas em 10.000 mL de água durante 1 minuto e manualmente prensadas através da torção do tecido.

[0086] 6. Uma solução 16 de 10 g / L de ácido tânico em pó e água é preparada e cada seção de tecido 16 é submersa em 10.000 mL desta solução 16. Cada seção 18 é deixada nesta solução durante 7 dias. (Veja a Fig. 2) [0087] 7. As seções 18 são em seguida removidas dos banhos de ácido tânico, enxaguadas em 10.000 mL de água durante 1 minuto e manualmente prensadas através da torção do tecido.

[0088] 8. Uma solução de 20 g / L de ácido tânico em pó e água é preparada e cada seção de tecido 18 é submersa em 10.000 mL desta solução. Cada seção 18 é deixada nesta solução durante 14 dias.

[0089] 9. As seções 18 são em seguida removidas dos banhos de ácido tânico, enxaguadas em 10.000 mL de água durante 1 minuto e manualmente prensadas através da torção do tecido, por exemplo como indicado na Fig. 3.

[0090] 10. Uma solução de 20 (g / L) de glicerina vegetal e água é preparada e cada seção de tecido 18 é revestida em 100 mL desta solução.

[0091] 11. As seções de tecido 18 são mecanicamente agitadas por meio de alongamento e/ou rotação do material até que as seções 18 estjam entre 20 a 30% de umidade [0092] 12. As seções de tecido 18 são revestidas com 50 mL de glicerina vegetal a 20 g / L e solução aquosa e mecanicamente agitadas até que as seções estejam entre 20 a 30% de umidade. Este pro

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14/19 cesso é repetido até que as seções 18 atinjam uma flexibilidade desejável determinada através do raio de curvatura, ou seja, a capacidade do material de envolver um tubo rígido de 1 de diâmetro externo, formando uma curvatura de 180^Q em torno do tubo sem rachaduras.

[0093] A Fig. 4 ilustra uma seção de tecido revestido 18 com dimensões de 5 polegadas por 5 polegadas por 0,125 polegadas sendo torcida longitudinalmente em um ângulo de 360^Q.

[0094] 13. As secções de tecido 18 são caídas e secas ao ar. As seções 18 podem ser cobertas ou pressionadas com um molde correspondente sobre um pinote para fornecer uma geometria durante o processo de secagem.

[0095] Na modalidade empregando uma solução de um solvente orgânico combinado com uma substância fenol e/ou polifenol, bem como com uma solução de um solvente orgânico combinado com um sal, como cloreto de cálcio, as seguintes etapas são realizadas:

[0096] 1. Um painel de tecido vivo úmido ou tecido seco, isto é, um tecido precursor, pode ser usado [0097] 2. O tecido pode ser tratado com lipídios e/ou agente umectante / hidratante uma ou várias vezes, ou deixado sem tratamento a qualquer momento do processo.

[0098] 3. O tecido pode ser seccionado ou deixado intacto para permitir uma variedade de tamanhos de fabricação.

[0099] 4. O tecido com/sem substrato pode ser tratado (por submersão, infusão a vácuo, injeção, etc.) uma ou várias vezes com soluções de solventes orgânicos durante 5 segundos a 6 meses antes e/ou após as etapas 5 e 6 do processo, ou deixado sem tratamento. 5 a 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[00100] 5. O tecido com / sem substrato é tratado (por submersão, infusão a vácuo, injeção, etc.) uma ou várias vezes com solvente or

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15/19 gânico e soluções de fenol e/ou polifenol durante 5 segundos a 6 meses antes e/ou após a etapa 6 do processo 5 - 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[00101] 6. O tecido com / sem substrato é tratado (por submersão, infusão a vácuo, injeção, etc.) uma ou várias vezes com 20 a 300 g / L de sal e soluções de solventes orgânicos durante 5 segundos a 6 meses. 5 a 50 mL de solução por 1 g de painel devem ser usados para cada tratamento.

[00102] 7. O tecido (sem substrato) é comprimido usando uma prensa manual, prensa hidráulica ou rolos. Prensagem pode ser um processo quente ou frio.

[00103] 8. O tecido pode ser seco usando um forno de convecção, pode ser liofilizado, seco ao ar ou condutivamente seco [00104] 9. O tecido pode ser tratado com um plastificante que pode incluir glicerina, sorbitol ou outro umectante, a fim de auxiliar na retenção do teor final de umidade desejado.

[00105] O tecido pode ser esticado, empilhado e/ou tombado uma vez ou repetidamente ou é deixado sem tratamento [00106] 11.0 tecido pode ser tratado com um pigmento ou deixado sem tratamento [00107] 12. O tecido é seco usando um forno de convecção, é liofilizado, seco ao ar ou condutivamente seco [00108] Um exemplo específico do método que emprega um painel de biopolímero micológico feito de acordo com o método descrito no US 2015/0033620 e uma solução de solvente orgânico e cloreto de cálcio e uma solução de solvente orgânico e fenol e/ou polifenol é como segue:

Exemplo 4:

[00109] 1. Um painel de 18 polegadas por 11 polegadas por 2,5 polegadas de biopolímero micológico é cultivado e extraído do substrato

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16/19 composto por 15% de proteína bruta, 33% de carboidratos não fibrosos, 28% de lignina e 14% de gordura bruta. Os 2% restantes incluem teor mineral e os 8% são teor de umidade nativa.

[00110] 2. O tecido vivo úmido é cortado em seções de 18 polegadas por 5 polegadas por 2,5 polegadas.

[00111] 3. As seções de tecido são compactadas até uma espessura de 0,5 polegadas através de prensa hidráulica [00112] 4. Uma solução de 10 g / L de ácido tânico em pó e água é preparada e cada seção é submersa em 5.500 mL desta solução. Cada seção é deixada nesta solução durante 7 dias (Fig. 2).

[00113] 5. Uma solução de 150 g / L de CaCI2 em álcool a 100% (isopropila, etanol, metanol e similares) é preparada e cada seção de tecido é submersa em 5.500 mL desta solução. Cada seção é deixada nesta solução durante 7 dias. As seções são removidas dos banhos e o mesmo processo é repetido uma vez para cada seção do painel, durante um total de 2 banhos consecutivos em solução, durante 14 dias. (Figura 1).

[00114] 6. As seções de tecido são removidas da solução de CaCI2 e álcool e pressionadas a 0,5 polegadas usando um rolo. (Fig. 3) [00115] 7. Uma solução de álcool a 100% (isopropila, etanol, metanol, etc.) é preparada e cada seção de tecido prensado é submersa em 5.500 mL desta solução. Cada seção é deixada nesta solução por 1 dia.

[00116] 8. As seções de tecido são removidas dos banhos de álcool e imediatamente pressionadas usando um par de rolos a 0,125 polegadas (Fig. 3).

[00117] 9. As seções de tecido são deixadas nas prateleiras de secagem em um exaustor ou em uma área bem ventilada para secar ao ar.

[00118] 10. Uma solução de 20 (g / L) de glicerina vegetal e água é

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17/19 preparada e cada seção de tecido é revestida em 100 mL desta solução [00119] 11. As seções de tecido são mecanicamente agitadas por meio de alongamento e/ou rotação do material até que as seções tenham atingido a suavidade e flexibilidade desejadas.

[00120] 12. As seções de tecido são tombadas e secas ao ar. A queda afrouxará as fibras de micélio e ajudará a alcançar a mão desejada.

[00121] Um exemplo específico do método que emprega um painel de biopolímero micológico feito de acordo com o método descrito no documento US 2015/0033620 e uma solução de taninos é como segue:

Exemplo 5 [00122] · Etapas 1-9, como citado no Exemplo 4 [00123] · Processo no qual o tecido precursor é em seguida colocado em uma solução de taninas, na qual as taninas são aplicadas a 5% da massa de tecido seco com uma proporção de 1:100 com água de torneira municipal.

[00124] · O tecido processado é em seguida seco usando convecção forçada a 180Έ(60Ό).

[00125] · O tecido processado é em seguida tingido com o corante sendo aplicado a 5% da massa de tecido seco com uma proporção de 1:100 com água de torneira municipal.

[00126] · O tecido processado é lavado com uma solução de ácido acético em um pH de 3 para fixar o corante.

[00127] · O tecido processado é em seguida lavado com água de torneira municipal para remover qualquer corante não fixado.

[00128] · O tecido processado é em seguida seco usando convecção forçada a 180 F(60 C).

[00129] · O tecido processado é gravado em relevo para fornecer

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18/19 um padrão de superfície.

[00130] · O tecido processado é revestido por pulverização com uma película de cera para impedir a penetração da água.

[00131] A solução de taninas (isto é, uma solução solvente orgânica) pode ser composta de qualquer uma das várias substâncias fenólicas complexas adstringentes solúveis de origem vegetal utilizadas especialmente em curtir o couro e têxteis de tingimento.

[00132] Os tratamentos de pós-processamento descritos acima de um material de biopolímero micológico conhecido como tecido precursor servem para melhorar as propriedades inerentes do material.

[00133] Nesse caso, o tratamento fixa o tecido precursor, tornando o tecido mais durável para repetir a tensão, resistente à deterioração microbiana e tensão de cisalhamento por resistência (rasgo). Isso mantém as propriedades do micélio extraído (úmido) sobre o tecido que foi seco ativamente, o que demonstrou fragilizar o material, especificamente retendo a elasticidade e a tenacidade.

[00134] O tratamento do tecido com solvente permitirá a penetração, enxaguar os materiais extracelulares, desnaturar proteínas e desacetilar. Os dois últimos tratamentos abrem sítios para reticulação e fixação.

[00135] O tratamento do tecido com fenol fornece agentes de reticulação e especificamente fornece ligações covalentes entre a amina primária da quitina e as aminas e hidroxila dos resíduos de aminoácidos.

[00136] O sal é um agente umectante e antimicrobiano. Acoplado ao metanol, o cloreto de cálcio desacetila a quitina, que media a formação de ligações. Na água, o sal pode formar ligações iônicas com os mesmos grupos funcionais.

[00137] O material de biopolímero micológico precursor préprocessado pode ser fabricado como descrito em US 2015/0033620

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19/19 ou pode ser obtido de qualquer fonte adequada, desde que o material seja feito de micélio fúngico indiferenciado, especificamente um polímero de quitina, onde a matriz extracelular foi enxaguada.

[00138] Além disso, o material de biopolímero micológico precursor pré-processado fornecido para o tratamento pós-processamento pode ter outros materiais incorporados no mesmo, dependendo do uso final do material pós-processado, por exemplo, o material pré-processado pode ter partículas ou elementos isolantes de calor incorporados onde o uso final do material pós-processado é para fins de isolamento térmico. Pode haver materiais embebidos, tal como partículas que fornecem um benefício de condutividade térmica, ou um membro estrutural, como uma tela.

[00139] A invenção desse modo fornece um material de biopolímero micológico processado com maior elasticidade, resistência e densidade em comparação com biopolímeros micológicos previamente conhecidos.

[00140] A invenção da mesma forma fornece um biopolímero micológico que é um material flexível resistente que pode ser usado para substituir tecidos, couro e materiais semelhantes a couro, como tecidos revestidos com poliuretano, silicone e acetato de polivinila e que fornece material semelhante a espuma de alta densidade para uso em estofados, roupas e equipamentos militares, equipamentos esportivos e calçados.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Material de biopolímero micológico processado, caracterizado pelo fato de que é inteiramente composto por micélio fúngico, livre de qualquer estipe, cobertura ou esporos, e que apresenta um Módulo de Young de elasticidade de 2000 a 8000 psi.
2. Material de biopolímero micológico processado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que apresenta uma densidade de 15 pcf a 50 pcf.
3. Material de biopolímero micológico processado, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que apresenta uma espessura de 0,125 polegada.
4. Método, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

obter um tecido de um material de biopolímero micológico distinguido por ser inteiramente composto de micélio fúngico livre de qualquer estipe, cobertura ou esporos e contendo água nativa;

tratar o referido tecido com uma solução de solvente orgânico durante um período de tempo suficiente para permitir a permeabilidade no tecido enquanto dessecando o tecido substituindo a referida água nativa pela referida solução de solvente; e remover o referido tecido da referida solução e prensar o referido tecido removido para uma espessura menor do mesmo; e em seguida, secar o referido tecido com um teor de umidade de 10 a 1 2% da massa seca.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o referido tecido é tratado com a referida solução de solvente orgânico em uma quantidade de 5 a 50 mL de solução de solvente orgânico para 1 grama de tecido.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido tecido é tratado com a referida solução de

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2/5 solvente orgânico durante um período de tempo de 5 segundos a 6 meses.
7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o referido tecido tem dimensões de 5 polegadas por 5 polegadas e uma espessura de 2,5 polegadas e é prensado a uma espessura de 0,125 polegada.
8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a referida solução de solvente orgânico é um banho de 1500 mL de álcool a 100%.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o referido tecido é submerso pelo menos uma vez na referida solução durante sete dias.
10. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a referida solução de solvente orgânico é uma solução de 1500 mL contendo sal com um teor de 20 a 300 g de sal a um litro de solvente orgânico.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o referido tecido é submerso pelo menos uma vez na referida solução durante sete dias.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de remoção do referido tecido da referida solução e prensagem do referido tecido removido a uma espessura de 0,50 polegada.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de submergir o referido tecido prensado de 0,50 polegada em uma solução de 1500 mL de álcool a 100% durante três dias.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de remoção do referido tecido da referida solução de álcool a 100%, prensando imediata

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3/5 mente o referido tecido removido para uma espessura de 0,125 polegada e secando o referido tecido.
15. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de tratamento do referido tecido com uma solução de solvente orgânico e pelo menos uma de um fenol e polifenol durante um período de tempo suficiente para efetuar a reticulação da quitina e sua fixação.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de tratamento do referido tecido com uma solução de solvente orgânico e sal contendo sal com um teor de 20 a 300 g de sal a um litro de solvente orgânico durante um período de tempo suficiente para conceder propriedades antimicrobianas.
17. Método, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

obter um tecido de um material de biopolímero micológico distinguido por ser inteiramente composto por micélio fúngico livre de qualquer estipe, cobertura ou esporos;

submergir o referido tecido em uma solução de 10000 mL de ácido acético a 5% durante 24 horas para levar o pH do referido tecido a um pH neutro a ácido de 5 a 7 para suportar a secagem e a reticulação;

remover o referido tecido da referida solução e enxaguar o referido tecido em 10000 mL de água por 1 minuto, submergir o referido tecido em uma solução de 10000 mL de ácido tânico em pó e água contendo ácido tânico com um teor de 10 gramas de ácido tânico em um litro de água durante um período de 7 dias, remover o referido tecido da referida solução de ácido tânico e enxaguar o referido tecido em 10000 mL de água durante 1 minu

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4/5 to, em seguida, submergir o referido tecido em uma segunda solução de 10000 mL de ácido tânico em pó e água contendo composto polifenólico com um teor de 20 gramas de ácido tânico em um litro de água durante um período de 14 dias, remover o referido tecido da referida segunda solução de ácido tânico e enxaguar o referido tecido em 10000 mL de água durante 1 minuto, em seguida,, revestir o referido tecido com uma solução de glicerina vegetal e água contendo 20 gramas de glicerina em um litro de água, e em seguida, secar o referido tecido com um teor de umidade de 20% a 30% em peso.
18. Método, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

obter um tecido a partir de um material de biopolímero micológico distinguido por ser inteiramente composto de micélio fúngico livre de qualquer estipe, cobertura ou esporos;

submergir o referido tecido em uma solução de 5500 mL de pó de ácido tânico e água contendo ácido tânico com um teor de 10 gramas de ácido tânico em um litro de água durante um período de 7 dias;

em seguida, submergir o referido tecido três vezes repetidas em uma solução de 5500 mL de cloreto de cálcio e álcool contendo 150 gramas de cloreto de cálcio a um litro de álcool durante 7 dias;

em seguida,, comprimir o referido tecido em uma espessura de 0,5 polegada;

submergir o referido tecido comprimido em uma solução de 5500 mL de álcool a 100% durante um período de 1 dia;

remover o referido tecido da referida solução de álcool e

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5/5 pressionar imediatamente o referido tecido removido para uma espessura de 0,125 polegada; e em seguida,, secar o referido tecido.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o referido tecido é subsequentemente tratado com uma solução de taninas tendo taninas em uma quantidade de 5% do peso seco do referido tecido com uma proporção de 1:100 com água; em seguida, seco; tingido com o corante sendo aplicado a 5% da massa de tecido seco na proporção de 1:100 com água de torneira municipal; e lavado com uma solução de ácido acético em um pH de 3 para fixar o corante.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o referido tecido é posteriormente lavado para remover qualquer corante não fixado; em seguida secado e gravado em relevo para fornecer um padrão de superfície.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o referido tecido gravado em relevo é revestido por pulverização com uma película de cera para impedir a penetração da água.