CN109795794B - 一种制备可降解材料的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种制备可降解材料的方法，该方法以日本灵芝为菌种，其菌丝体具有连接致密，菌皮硬质，整体强度大的特点，通过多模段生长的方式制备可降解材料，具有快速成形、可大批量制备的优点。此外，本发明的接种和初次发菌均在培养菌袋中进行，从而减少用于为可降解材料成型的模具的使用周期，提高所述模具的使用率，进而降低可降解材料的使用成本。本申请还提供了以所述方法制得的可降解材料以及所述可降解材料用于包装材料的用途，该可降解材料的菌皮厚度为3～8mm，抗拉强度为20～50kPa，撕裂强度为25～50kN/m，在自然环境中通常70～80天可自然降解，无有毒有害降解产物，适于作为一次性包装材料。

Description

一种制备可降解材料的方法

技术领域

本发明涉及制备生物基可降解材料技术领域，具体涉及一种利用灵芝菌丝体制备可降解材料的方法。

背景技术

我国互联网交易和物流业的快速发展方便了人们的工作和生活，但随之产生包装垃圾也呈指数级增长。随着环保要求的日益提高，包装材料的可降解化已成为必然趋势。由于生物基材料具有来源广、价格低廉、可循环和绿色环保等优点，因而相关研究成为了研发热点。

在生物基材料中，用菌丝体为基础制成的材料开始受到关注。菌丝体是菌类生长初期生成的菌丝聚集在一起形成的营养体，它以天然植物为营养基质，在菌类生长过程中，菌丝体将营养基质包覆并联结在一体，形成具有一定强度的结构体。

目前，美国Ecovative公司以平菇为菌种，以模内生长的方式制备了菌丝体复合材料(Mushroom Materials)包装制品。国内相关研究单位也以其他菌种或培养方式，制备菌丝体复合材料包装制品。但总体而言，目前以菌丝体复合材料制备包装制品成形成本较高，尤其是模内成长时间约2-3周，一套模具在如此长时间内仅产生一套制品，限制了此类产品的应用。

因此，开发一种能够快速成形基于菌丝体并且具有足够的柔韧性的可降解材料，满足大批量生产需求的方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种制备可降解材料的方法以及使用方法制备的可降解材料，该方法使用灵芝为菌种，在弱碱性条件下培养菌丝，菌丝的生长周期短，用该菌丝制得的可降解材料柔韧性强，生物降解性强，适于作为可降解的一次性包装材料，而且，该可降解材料在降解后不产生环境污染，解决了一次包装材料生产周期长，消耗资源多，而且大量废弃材料容易造成污染等问题。

为解决上述问题，本申请提供以下几个方面：

第一方面，本申请提供一种制备可降解材料的方法，所述方法包括：

步骤1-1，将灵芝菌种接种到营养基质中；

步骤1-2，将步骤1-1接种后营养基质进行发菌；

步骤1-3，分散步骤1-2得到的体系，将分散后的体系放置于模具中，继续培养；

步骤1-4，将步骤1-3得到的模具升温。

在一种可实现的方式中，所述灵芝菌种为日本灵芝(保藏编号：CGMCC No.5.541)。

在一种可实现的方式中，所述营养基质由以下重量分的组分制成：

碳源化合物 80～99.5重量份；

pH调节剂 0.5～3重量份；

其中，基于1g记为1重量份；

所述碳源化合物选自木屑、麦麸、蔗糖、棉籽壳、黄豆粉和玉米粉中的一种或者多种；

所述pH调节剂选自石膏、贝壳粉、小苏打中的一种或多种。

在一种可实现的方式中，所述将灵芝菌种接种到营养基质中包括：

步骤2-1，分散所述灵芝菌种，

步骤2-2，打开培养菌袋，

步骤2-3，向步骤2-2的所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

步骤2-4，密封步骤2-3中加入灵芝菌种后的培养菌袋；

其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝(3～15):100。

在一种可实现的方式中，所述营养基质由包括以下步骤的方法制备：

步骤3-1，称取前述的营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:(1.1～1.5)；

步骤3-2，将步骤3-1制得的体系密封于培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，优选选自PP袋、PVC袋或者PET袋，

优选地，在所述培养菌袋中，所述原料的空隙率为5％-12％；

步骤3-3，步骤3-2得到的体系在100℃～120℃温度下灭菌6～15小时；

步骤3-4，在90℃～120℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥10～15小时；

步骤3-5，步骤3-4得到的体系降温至30℃以下。

在一种可实现的方式中，所述将接种后营养基质进行发菌包括：

步骤4-1，将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为15～20cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为1～4cm；

步骤4-2，在温度为23℃～26℃，湿度为50％～70％的避光条件下培养10～20天。

在一种可实现的方式中，分散发菌后的营养基质，设置于模具中，继续培养包括：

步骤5-1，从培养菌袋中取出步骤4-2得到的营养基质，

步骤5-2，分散步骤5-1中得到的营养基质；

步骤5-3，将步骤5-2得到的体系填充于模具中；

步骤5-4，将步骤5-3得到的模具放置于20℃-30℃，空气湿度小于60％～70％的环境下培养3-8天。

在一种可实现的方式中，所述将步骤1-4包括将步骤5-5得到的体系连同模具放置于110℃～130℃温度下干燥0.2～1.5小时。

本发明以日本灵芝为菌种，其菌丝体具有连接致密，菌皮硬质，整体强度大的特点，通过多模段生长的方式制备可降解材料，具有快速成形、可大批量制备的优点。此外，本发明的接种和初次发菌均在培养菌袋中进行，从而减少用于为可降解材料成型的模具的使用周期，提高所述模具的使用率，进而降低可降解材料的使用成本。

第二方面，本申请还提供一种根据本申请第一方面所述方法制备的可降解材料，所述材料的理化参数：菌皮厚度为3～8mm，抗拉强度为20～50kPa，撕裂强度为25～50kN/m。

第三方面，本申请还提供第二方面所述可降解材料用于包装材料的用途。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种采用灵芝菌丝体采用多模段生长的方式制备可降解材料的方法，解决现有菌丝体制备包装材料生产效率低，难以满足大批量生产需求的问题。

以下具体说明本申请。

本申请提供一种制备可降解材料的方法，所述方法包括：

步骤1-1，将灵芝菌种接种到营养基质中。

在本申请中，所述灵芝菌种为日本灵芝(保藏编号：CGMCC No.5.541)。本发明人发现，与其它菌种相比，使用本申请提供的方法培养，该灵芝菌种的菌丝生长速度快，生产效率高，菌丝体之间连接致密，而且制得的菌皮硬度大，因此制得的材料具有较佳的抗拉强度，此外，该灵芝菌种的菌丝具有较强的耐火强度，从而用该灵芝菌种制得的加适合用于制备可降解包装材料。

具体地，所述将灵芝菌种接种到营养基质中包括：

步骤2-1，分散所述灵芝菌种至每块灵芝菌种的体块为直径小于2cm的小块。由于商购的灵芝菌种为体积较大的块状物，在使用前需要将其粉碎分散以便使用。本发明人发现，将所述灵芝菌种分散成直径小于2cm的体块后，再将分散后的灵芝菌种接种到营养基质中，既能够保证每袋营养基质中的灵芝菌种的数量和浓度，又能够便于后续发菌、二次发菌等操作。

步骤2-2，打开培养菌袋。如打开培养菌袋两端的扎口，以使得打开培养菌袋的面积最小，避免培养菌袋被污染，同时，能够将分散后的灵芝菌种充分地接种到营养基质中。

步骤2-3，向步骤2-2的所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种。在本申请中，向所述营养基质中接入所述灵芝菌种的原种。其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝(3～15):100，优选为(5～10):100。本发明人发现，增加所述灵芝菌的接种量，能够减少所述灵芝菌种被污染的几率，但接种量过大，所述灵芝菌种的菌丝数量不会明显增加，因此会造成所述灵芝菌种的浪费。

步骤2-4，密封步骤2-3中加入灵芝菌种后的培养菌袋。将接种后的培养菌袋立即封口，扎紧，以使得培养菌袋内的体系与外界隔离，从而避免培养菌袋内的营养基质或灵芝菌种染菌。

在本申请步骤1-1中所述营养基质由包括以下重量分的组分制成：

碳源化合物 80～99.5重量份；

pH调节剂 0.5～3重量份；

优选地，所述营养基质由包括以下重量分的组分制成：

碳源化合物 80～99.5重量份；

磷源化合物 0.5～5重量份；

pH调节剂 0.5～2重量份；

进一步优选地，

所述营养基质由包括以下重量分的组分制成：

碳源化合物 95～99重量份；

磷源化合物 1～3重量份；

pH调节剂 1～2重量份；

其中，基于1g记为1重量份。

所述碳源化合物选自木屑、麦麸、蔗糖、棉籽壳、黄豆粉和玉米粉中的一种或者多种。在本申请中，所述木屑可以为桦树木的木屑，如粒径为小于200目的桦树木屑。

所述磷源化合物选自磷肥可以为过磷酸钙。

在本申请中，所述碳源化合物和磷源化合物均为新鲜、无霉变、无虫蛀、干净、干燥的原料，并且所述碳源化合物和磷源化合物的粒径均在200目以下，以除去碳源化合物和磷源化合物中的杂质，防止刮破培养菌袋。

所述pH调节剂选自石膏、贝壳粉、小苏打中的一种或多种。通常培养所述日本灵芝的营养基质为弱酸性，而本发明人发现在弱碱性的营养基质中所述日本灵芝的菌丝生长得更快，菌皮的硬度更大，因此，在本申请中，向营养基质中加入碱性物质，使所述营养基质呈弱碱性，如pH＝7.0～7.5。

在本申请中，石膏和小苏打等在制备营养基质时显碱性，而贝壳粉等以碳酸钙为主要成分的pH调节剂在菌丝培养的过程中与酸性产物反应，从而使营养基质保持弱碱性。

本发明人发现，本申请提供的营养基质能够为所述日本灵芝菌种的菌丝生长提供充足的营养，使所述菌丝能够快速高密度生长，并且，弱碱性的营养基质能够抑制其它菌的生长，从而保证日本灵芝的无菌生长环境。

在本申请中，培养所述菌丝用的培养室和器具在使用前均进行灭菌处理，所述灭菌消毒处理包括用碱水清洗培养室内部或者器具表面，再用紫外光灯照射24小时。所述器具包括培养菌袋、培养模具、搅拌器具和填充器具等在培养过程中使用的所有器具。

在本申请中，所述营养基质由包括以下步骤的方法制备：

步骤3-1，称取前述用于制备营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:(1.1～1.5)，优选为1:(1.2～1.4)。本发明人发现，在此料液比下，制得的营养基质中含水率适中，既能够为菌丝的培养提供足够的水分，也能够使所述营养基质具有足够的含氧率，为菌丝的培养提供充分的氧气，从而使得菌丝生长的更为充分，菌丝更长，交织程度更大，生长速度更快。

步骤3-2，将步骤3-1制得的体系密封于培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，优选选自PP袋、PVC袋或者PET袋。由于菌丝需要避光且隔绝外界空气的条件下培养，而新培养的菌丝不能穿透PP袋、PVC袋或者PET袋等塑料袋，因此，本申请选择使用PP袋、PVC袋或者PET袋等塑料袋作为培养菌袋。

优选地，在所述培养菌袋中，所述原料的空隙率为5％～12％，如8％。本发明人发现，将所述营养基质填充于所述培养菌袋后，当所述培养菌袋的空隙率为5％～12％时，所述营养基质中的氧气浓度可达到15～18％，而且，营养基质的紧实度适中，在该氧气浓度范围以及营养基质的紧实度范围下，所述日本灵芝菌种能够快速生长，分布于所述营养基质中。

将填充好营养基质的培养菌袋密封，如，用细绳扎紧所述培养菌袋的袋口。

步骤3-3，步骤3-2得到的体系在100℃～120℃温度下灭菌6～15小时，如10～12小时。优选地，所述灭菌是用高温常压蒸汽灭菌，如100℃常压水蒸汽中灭菌10～12小时。本发明人发现，将密封好的培养菌袋进行高温灭菌，能够有效防止营养基质在培养灵芝菌丝的过程中发酵变质，进一步地，本发明人发现在上述条件下灭菌后，所述营养基质中的细菌就能够被彻底消灭，而不会破坏营养基质中的营养成分。

步骤3-4，在90℃～120℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥10～15小时。从而排除菌丝体内部水分，使菌丝体保持干燥，从而防止菌丝体腐烂，同时，在该条件下能够杀死菌丝体，防止菌丝体再生，从而使干燥后的菌丝体在用于包装材料等用途时能够保持稳定的性状。

步骤3-5，步骤3-4得到的体系降温至30℃以下，优选为28℃以下。由于所述日本灵芝菌种在30℃以上环境中会不可逆失活，因此，在接种之前将所述营养基质的温度降低至30℃以下，以使所述日本灵芝在接种后能够在所述营养基质中保持活性。

步骤1-2，将步骤1-1制得的营养基质进行发菌。使所述灵芝菌种初次生长。本发明人发现，所述灵芝菌从接种发菌到可降解材料生长完成，整个生长周期较长，然而，一旦所述灵芝菌的菌丝体开始生长，菌丝体的生长速度很快，也就是说，从菌丝体生长到可降解材料生长完成所用的时间很少，而可降解材料的形状只是由菌丝体生长这一阶段决定的，而可降解材料的力学性能和耐火性能等则是由于所述灵芝菌的菌种起到更大的作用。由于用于制备可降解材料的模具的造价高，如果生产可降解材料的周期长，则必然导致可降解材料的生产成本高。因此，本申请提供的方法中菌种接种，初次发菌等阶段在常规的培养菌袋中完成，再将经过初次发菌的菌丝体连同培养基质一起分散，再装入模具中进行后续的发菌阶段，这样极大地减少了模具的使用周期，从而降低了模具的使用成本，进而也降低了可降解材料的生产成本。经过大量试验，本发明人发现，使用本发明的方法，模具的使用周期由常规的21天缩短为5～11天，即，模具的使用率提高了1倍以上，从而，可降解材料在模具这一点上的成本就降低了1倍以上。

具体地，所述将步骤1-1制得的营养基质进行发菌包括：

步骤4-1，将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为15～20cm，优选为16～18cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为1～4cm，优选为2～3cm。以利于相邻培养菌袋之间的气体交换。优选地，相邻培养菌袋之间的气体流速为0.2～0.8m/s，所述气体中的含氧量为14％～20％。本发明人发现，所述培养菌袋之间以0.2～0.8m/s流速流通有含氧量为14％～20％的气体时，所述培养菌袋中的所述灵芝菌种更容易生长，菌丝繁殖的速度快。

步骤4-2，在温度为23℃～26℃，湿度为50％～70％的避光条件下培养10～20天，优选为15天。本发明人发现，在上述条件下所述灵芝菌种的菌丝体生长密实，菌丝体较长，彼此缠绕，较为密实。

步骤1-3，分散步骤1-2得到的体系，将分散后的体系放置于模具中，继续培养。经过步骤1-2的培养后，营养基质中生成大量菌丝体，这些菌丝体相互缠绕，盘根错节，使培养后的体系形成一个整体，由于培养菌袋与模具的形状不同，因此，在将步骤1-2得到的体系放入模具之前将步骤1-2制得的体系进行分散，使得分散后的体系能够均匀地铺设于模具中，本发明人发现，在对步骤1-2制得的体系进行分散后，体系中的菌丝体在模具中仍然可继续生长，新生成的菌丝体相互之间以及新老菌丝体之间重新缠绕，使得在模具中生长得到的菌丝体具有较强的力学强度。

在本申请中，所述模具为用于限定终产品可降解材料形状的模具，并且，所述模具闭合后与外界隔离。如，如果要使终产品可降解材料为平面材料，则模具为平面盒；如果要使终产品可降解材料为弧面材料，则模具为球形盒。

在本申请中，分散后的体系放置于所述模具后，模具中体系的空隙率为5％～8％，从而保证菌丝体能够获得足够的氧气，促进生长，同时，模具中体系的孔隙率不宜过大，从而使体系具有合适的密实程度，能够保证菌丝体彼此之间能够相互缠绕，从而提高终产品菌丝体材料的力学强度。

具体地，步骤1-3包括：

步骤5-1，从培养菌袋中取出步骤4-2得到的营养基质。打开步骤4-2得到的培养菌袋，取出其中的营养基质，所述营养基质经过了首次发菌。

步骤5-2，分散步骤5-1中得到的营养基质。在本申请中，将步骤5-1获得的营养基质进行分散，如进行搅拌等分散操作，从而保证由步骤4-2得到的营养基质被分散均匀。优选地，所述分散为在无菌环境中搅拌2min。

步骤5-3，将步骤5-2得到的体系填充于模具中，优选为密闭的模具。将所述体系填充于所述模具中后，所述模具中体系的空隙率为5％～8％。

步骤5-4，将步骤5-3得到的模具放置于温度20℃～30℃，如25℃，空气湿度60％～70％，如65％环境下培养3～8天，如5天。使得灵芝菌丝体在模具中能够重新生长，并且，分散后的灵芝菌丝体在此环境下重新生产，相互缠绕。从而完成菌丝的第二次发菌。

本发明人发现，将第二次发菌后的体系中的菌丝体缠绕得更为错综复杂，进而，制得的可降解材料的力学性能更强，更适合用作用包装材料。

步骤1-4，将步骤1-3得到的模具升温。

所述将步骤1-3得到的模具升温包括将步骤5-5得到的体系连同模具放置于110℃～130℃下干燥0.2～1.5小时。如使用烤箱在125℃条件下烘烤0.5-1小时,杀死所述灵芝菌种使之停止生长并且烘干可降解材料。本发明人发现，所述温度既能够使所述灵芝菌种失活，不再继续生产，同时，也能够使得可降解材料的抗拉强度增加。

在模具升温完成后，可以打开所述模具，取出可降解包装材料。所述可降解材料在自然环境中可在3-4个月内被充分降解。

可选地，所述制备可降解材料的方法还包括后处理的步骤，所述后处理包括：机加工、表面喷涂防水漆、标志压印等工序。从而获得满足包装材料要求的全生物基可降解材料。本发明人发现，若在所述可降解材料表面喷涂防水漆则可延后降解时间，有利于用于制备长使用周期的包装制品。

本申请采用分段生产方法利用日本灵芝菌种制备可降解材料，该方法缩短了灵芝菌种在模具内生长时间，模具综合利用效率高，显著降低菌丝体的培育成本，生产效率大为提高，适合大批量生产。

本申请还提供一种根据本申请所述方法制备的可降解材料，所述可降解材料的理化参数：菌皮厚度为3～8mm，抗拉强度为20～50kPa，撕裂强度为25～50kN/m。与现有方式制备的菌丝体复合材料包装相比，本发明采用日本灵芝菌的菌丝体来制备全生物基可降解材料，用本申请方法制得的日本灵芝菌丝体连接致密，菌皮厚度大，硬质，整体强度大，而且具有良好的力学性能和耐火性能。

本申请还提供本申请所述的可降解材料用于包装材料的用途。

实施例

在本申请的实施例中，所述灵芝菌种的保藏编号为CGMCC No.5.541。

实施例1

本实施例所用营养基质的配方为：

木屑78重量份，麦麸20重量份，蔗糖1重量份，石膏1重量份，其中，木屑为桦树木木屑，其粒径为200目，所述麦麸的粒径为1～5mm之间的普通麦麸。

所述可降解材料的制备方法为：

按所述配方称取用于制备营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:1.2；

将制得的体系密封于PP培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，在所述PP培养菌袋中，所述原料的空隙率为8％；

得到的体系在120℃温度下灭菌2小时；

在100℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥10小时；

得到的体系降温至30℃。

分散所述灵芝菌种至每块体块的直径为小于2cm的小块。

打开培养菌袋，

向所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

密封加入灵芝菌种后的培养菌袋；其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝3:100。

将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为15～16cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为2～3cm；

在温度为23℃，湿度为50％的避光条件下培养10天。

从培养菌袋中取出上一步骤得到的营养基质，

分散前一步骤得到的营养基质；

将得到的体系填充于密闭模具中；

将前一步骤得到的具有填充物模具放置于25℃、相对湿度65％环境下培养8天。

将前一步骤得到的体系连同模具放置于120℃温度下干燥1.5小时。

实施例2

本实施例所用营养基质的配方为：

木屑70重量份，麦麸25重量份，黄豆粉2重量份，过磷酸钙1重量份，糖0.5重量份，石膏1.5重量份，其中，木屑为桦木木屑，其粒径为200目，所述麦麸的粒径为200目。

所述可降解材料的制备方法为：

按所述配方称取用于制备营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:1.1；

将制得的体系密封于PET培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，在所述PET培养菌袋中，所述原料的空隙率为5％；

得到的体系在100℃温度下灭菌2小时；

在90℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥12小时；

得到的体系降温至28℃。

分散所述灵芝菌种至每块体块的直径为小于1.5cm的小块，

打开培养菌袋，

向所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

密封加入灵芝菌种后的培养菌袋；其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝5:100。

将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为16～17cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为2～3cm；

在温度为25℃，湿度为60％的避光条件下培养15天。

从培养菌袋中取出上一步骤得到的营养基质，

分散前一步骤得到的营养基质；

将得到的体系填充于密闭模具中；

将前一步骤得到的具有填充物模具放置于25℃，相对湿度60％环境下培养3天。

将前一步骤得到的体系连同模具放置于110℃温度下干燥2小时。

实施例3

本实施例所用营养基质的配方为：

棉籽壳85重量份，麦麸10重量份，过磷酸钙3重量份，石膏2重量份，其中，所述棉籽壳的粒径为200目，所述麦麸的粒径为200目。

所述可降解材料的制备方法为：

按所述配方称取用于制备营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:1.3；

将制得的体系密封于PVC培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，在所述PVC培养菌袋中，所述原料的空隙率为12％；

得到的体系在120℃温度下灭菌2小时；

在120℃温度下对得到的体系干燥13小时；

得到的体系降温至25℃。

分散所述灵芝菌种至每块体块的直径为小于2cm的小块，

打开培养菌袋，

向所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

密封加入灵芝菌种后的培养菌袋；其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝15:100。

将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为14～16cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为1～2cm；

在温度为26℃，湿度为70％的避光条件下培养20天。

从培养菌袋中取出上一步骤得到的营养基质，

分散前一步骤得到的营养基质；

将得到的体系填充于密闭模具中；

将前一步骤得到的模具放置于20℃、相对湿度60％环境下培养5天。

将前一步骤得到的体系连同模具放置于130℃温度下干燥1小时。

实施例4

本实施例所用营养基质的配方为：

木屑42重量份，麦麸15重量份，棉籽壳42重量份，石膏1重量份，其中，木屑为木木屑，其粒径为400目，所述麦麸的粒径为300目。

所述可降解材料的制备方法为：

按所述配方称取用于制备营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:1.4；

将制得的体系密封于PP培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，在所述PP培养菌袋中，所述原料的空隙率为10％；

得到的体系在110℃温度下灭菌2小时；

在105℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥12小时；

得到的体系降温至30℃。

分散所述灵芝菌种至每块体块的直径为小于1cm的小块，

打开培养菌袋，

向所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

密封加入灵芝菌种后的培养菌袋；其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝10:100。

将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为17～18cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为2～3cm；

在温度为24℃，湿度为65％的避光条件下培养18天。

从培养菌袋中取出上一步骤得到的营养基质，

分散前一步骤得到的营养基质；

将得到的体系填充于密闭模具中；

将前一步骤得到的具有填充物模具放置于30℃，70％湿度环境下培养7天。

将前一步骤得到的体系连同模具放置于125℃温度下干燥0.2小时。

实施例5

本实施例所用营养基质的配方为：

棉籽壳75重量份，麦麸20重量份，玉米粉2重量份，蔗糖1重量份，磷肥1重量份，石膏1重量份，其中，所述棉籽壳的粒径为400目，所述麦麸的粒径为200目。

所述可降解材料的制备方法为：

按所述配方称取用于制备营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:1.5；

将制得的体系密封于PVC培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，在所述PVC培养菌袋中，所述原料的空隙率为7％；

得到的体系在120℃温度下灭菌2.5小时；

在100℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥10小时；

得到的体系降温至30℃。

分散所述灵芝菌种至每块体块的直径为小于2cm的小块，

打开培养菌袋，

向所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

密封加入灵芝菌种后的培养菌袋；其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝3:100。

将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为19～20cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为2～4cm；

在温度为23℃，相对湿度为50％的避光条件下培养10天。

从培养菌袋中取出上一步骤得到的营养基质，

分散前一步骤得到的营养基质；

将得到的体系填充于密闭模具中；

将前一步骤得到的具有填充物模具放置于25℃，相对湿度60％环境下培养4天。

将前一步骤得到的体系连同模具放置于120℃温度下干燥0.5小时。

实验例

实验例1

本实验例对实施例1～5制得的可降解材料进行力学性能、耐火性能及可降解性能进行测试，具体结果如下表1所示。

抗拉伸强度的测试方法为：GB/T 12914-2008；

抗撕裂强度的测试方法为：GB/T10808-2006中的直角撕裂强度试验；

耐火性能的测试方法为：GB/T 23294-2009；

可降解性能：在温度为25，湿度为70％，深度为10cm的泥土中埋藏。

表1

由表1可知，利用本发明提供的方法制备可降解材料，模具的使用周期短，最短可达到3天，最长不超过8天，相比于常规方法的20天以上，模具的使用周期显著缩短至少一倍以上，提高了模具的使用率，降低了可降解材料的使用成本，从而降低了可降解材料的生产成本。

由表1还可知，利用本发明提供的方法制得的可降解材料具有较大的厚度，较强的力学性能，如抗拉强度、抗压强度和抗撕裂强度等，而且具有耐火性，此外，这些可降解材料在自然环境中在70～80天即可降解，既能够保证一次性使用的时间长度，使得所述可降解材料从作为包装材料直至结束包装任务期间不会被降解，而在被废弃后能够在较短时间内被降解，降解产物不包含有毒有害物质，因此，由本发明提供的方法制得的可降解材料适合作为一次性包装材料，如作为快递的材包装料。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种制备可降解材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1-1，将灵芝菌种接种到营养基质中，其中，所述灵芝菌种为日本灵芝(保藏编号：CGMCC No.5.541)，

所述营养基质由以下重量分的组分制成：

碳源化合物 80～99.5重量份；

pH调节剂 0.5～3重量份；

其中，基于1g记为1重量份；

所述碳源化合物选自木屑、麦麸、蔗糖、棉籽壳、黄豆粉和玉米粉中的一种或者多种；

所述pH调节剂选自石膏、贝壳粉、小苏打中的一种或多种；

步骤1-2，将步骤1-1接种后营养基质进行发菌；

步骤1-3，分散步骤1-2得到的体系，将分散后的体系放置于模具中，继续培养；

其中，

继续培养包括：

步骤5-1，从培养菌袋中取出步骤1-2发菌后的营养基质，

步骤5-2，分散步骤5-1中得到的营养基质；

步骤5-3，将步骤5-2得到的体系填充于模具中；

步骤5-4，将步骤5-3得到的模具放置于20℃-30℃，空气湿度小于60％～70％的环境下培养3-8天；

步骤1-4，将步骤5-4得到的体系连同模具放置于110℃～130℃温度下干燥0.2～1.5小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将灵芝菌种接种到营养基质中包括：

步骤2-1，分散所述灵芝菌种，

步骤2-2，打开培养菌袋，

步骤2-3，向步骤2-2的所述培养菌袋开口处的所述营养基质中加入所述灵芝菌种，

步骤2-4，密封步骤2-3中加入灵芝菌种后的培养菌袋；

其中，所述灵芝菌种与所述营养基质的重量比为所述灵芝菌种的重量:所述营养基质的重量＝(3～15):100。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述营养基质由包括以下步骤的方法制备：

步骤3-1，称取权利要求1中所述的营养基质的组分，向所述组分中加水，混合，制得用于制备营养基质的原料，其中，所述组分与水的重量比为组分的重量:水的重量＝1:(1.1～1.5)；

步骤3-2，将步骤3-1制得的体系密封于培养菌袋中，所述培养菌袋为隔光隔水隔气的袋体，

在所述培养菌袋中，所述原料的空隙率为5％-12％；

步骤3-3，步骤3-2得到的体系在100℃～120℃温度下灭菌6～15小时；

步骤3-4，在90℃～120℃温度下对步骤3-3得到的体系干燥10～15小时；

步骤3-5，步骤3-4得到的体系降温至30℃以下。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述培养菌袋选自PP袋、PVC袋或者PET袋。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将接种后营养基质进行发菌包括：

步骤4-1，将接种后的培养菌袋分层放置，相邻两层之间的距离为15～20cm；同层中相邻两个培养菌袋之间的距离为1～4cm；

步骤4-2，在温度为23℃～26℃，湿度为50％～70％的避光条件下培养10～20天。

6.一种根据权利要求1至5任一项所述方法制备的可降解材料，其特征在于，所述可降解材料的菌皮厚度为3～8mm，抗拉强度为20～50kPa，撕裂强度为25～50kN/m。

7.根据权利要求6所述的可降解材料用于包装材料的用途。