社会面临的挑战之一就是如何向着可持续发展转变,减少不可降解材料的使用就是转变的重要组成部分,人们对绿色材料的需求日益增长,其中生物质材料得到广泛应用,市场前景良好。菌丝体材料以农业废弃物和食用菌为基础得到越来越多的人的关注,菌丝体生物质材料不仅实现材料完全生物降解,还可以实现农业废弃物的再利用,十分符合可持续发展战略要求,是石油基塑料的理想替代品之一。但是在实际应用中,菌丝体材料制备周期长、产品性能不稳定和防水性差都限制了菌丝体材料的应用场景。为了制备高性能、短周期和多场景使用的菌丝体材料,本研究首先研究了菌丝体材料中不同基质选择对样品的制备影响及其性能研究,挑选出最适合平菇菌种的培养基质;其次在制备菌丝体材料时,加入外源营养物以促进菌丝体生长和提高样品性能,使用响应面方法从碳源、氮源、无机盐和生长激素中挑选出最佳外源营养物及添加量;研究不同工艺参数对菌丝体材料的影响,通过正交试验改变接种量、基质颗粒度和水添加量三个因素,通过性能指标得到最佳制备菌丝体材料工艺参数;最后为了改善菌丝体材料的防水性能,使用4种不同防水涂层制备防水菌丝体材料。论文具体研究内容和结论如下:1.研究菌丝体材料的基质。首先对榆木屑、杨木屑、棉籽壳、大麻杆、玉米秸秆和稻草进行初筛,通过目视平菇菌种在6种基质培养料上生长速率、菌丝浓密程度和抗杂菌污染程度进行综合评价,挑选出杨木屑和棉籽壳进行进一步基质制备。将杨木屑和棉籽壳以9:1、7:3、5:5、3:7和1:9比例混合制备菌丝体材料,发现干燥过程中表面菌丝体发生美拉德反应导致颜色改变。利用扫描电镜、红外光谱和力学指标分析试样性能,结果表明:不同比例基质制备的菌丝体材料中菌丝体直径有显著差异,棉籽壳的添加可以增加菌丝体直径,但含量过多时就会产生抑制效果。菌丝生长过程中需要降解基质中的纤维素、半纤维素和木质素。静态压缩曲线表明5种材料最小缓冲系数无显著差异,5:5材料在高应力下仍能保持缓冲效率,且5:5材料拥有高回弹率和高弯曲强度。综上,杨木屑和棉籽壳比例为5:5时,菌丝体材料性能更优,这为今后平菇菌种制备菌丝体材料时的基质选择提供了借鉴。2.探究外源营养物对菌丝体材料的影响。为了表征不同外源营养物的添加对菌种生长速率的影响,将所有农业废弃物均质化,加入琼脂制备平板,通过观察菌种在平板上的生长速率来确定外源营养物有效程度。响应面试验结果表明,最佳外源营养物添加参数为:4.7%葡萄糖、1%酵母粉、0.3%KH2PO4,与对照组相比,营养组菌丝体平均直径从1270 nm增粗到1730 nm;菌丝体材料的压缩强度、回弹率和弯曲强度分别从对照组的79.3 k Pa、55.3%和205.49 k Pa提高到114k Pa、61.4%和318.72 k Pa。所以,外源营养物可以促进平菇菌丝生长,提高菌丝体材料性能,在后续实验中增加添加外源营养物步骤。3.筛选制备菌丝体材料最佳工艺参数。正交试验9组菌丝体材料中平均直径中最大值为1641 nm,最小520 nm,相差3倍,不同工艺参数显著影响菌丝生长状态。正交试验结果和方差分析可知,影响菌丝体材料力学性能的最大因素是颗粒度,其次是水添加量和接种量。均值分析最佳工艺参数是接种量10%,颗粒度10mm,水添加量60%（A2B1C2）,而正交结果中最佳的工艺参数是接种量15%,颗粒度10 mm,水添加量80%（A3B1C2）。验证试验表明A2B1C2性能更佳,10%接种量材料表面菌丝体从三维状结构向分层薄膜结构转变,其中部分空隙被菌丝生长填满,微观结构的变化为材料力学性能的提升提供了基础,A2B1C2组最小缓冲系数从4.62降到4.17,弯曲强度从387.15 k Pa提高到417.43k Pa。4.对比了4种防水涂层。分别利用紫胶、硬脂酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液（VAE）和石蜡乳液4种涂层对菌丝体材料进行浸没后干燥处理,分析涂层菌丝体材料试样的水接触角、吸湿、吸水和力学性能指标的差异。结果表明:4种防水涂层都在试样表面形成光滑薄膜结构,填补菌丝体网状结构之间的空隙。所有涂层5 min后水接触角都高于对照组,其中硬脂酸涂层效果最好,维持在113.1°。所有涂层都降低了菌丝体材料的吸湿率和吸水率,以硬脂酸组效果最佳,吸湿率和吸水率较对照组下降了16.3%和175%。力学性能测试中,硬脂酸涂层试样质地坚硬,且最小缓冲系数从4.17提高到9.14,其余涂层都不同程度的降低了缓冲性能。对于弯曲强度而言,VAE涂层弯曲强度最大,相较对照组提高了3.69倍。综合考虑防水性能,硬脂酸涂层效果最佳,若菌丝体材料用于家具建筑领域,VAE涂层的防水和弯曲强度较佳。