绿色制造高性能奇托-纳米纤维素复合膜,使用木作为生物基溶剂和功能化剂
Zeyu Chang1, Qiang Xu2, Yile Liu1
1MOE Engineering Research Center of Forestry Biomass Materials and Bioenergy, College of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing, 100083, China.
International journal of biological macromolecules
|January 13, 2026
概括
这项研究开发了一种高性能,可生物降解的活性包装膜,使用木制 (WV),奇托 (CS) 和纳米纤维素 (NC). 新型NCF薄膜提供优越的强度,紫外线保护和抗氧化特性,作为塑料的可持续替代品.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 食品包装 食品的包装
背景情况:
- 木制 (WV) 具有固有的特性,适用于生物聚合物加工中的溶剂和添加剂.
- 酸盐 (CS) 是一种多功能生物聚合物,具有膜形成和功能化的潜力.
- 纳米纤维素 (NC) 可以增强生物聚合物复合材料的机械和功能性质.
研究的目的:
- 为准备和描述用纳米纤维素 (NC) 增强的木制/花素 (WV/CS) 薄膜.
- 评估开发的NCF膜的机械,紫外线屏蔽,抗氧化和细菌静电性质.
- 评估NCF薄膜作为食品保存活性包装的有效性.
主要方法:
- 用纳米纤维素 (NC) 加入WV/CS薄膜的制备.
- 拉伸强度测试用于评估机械性能.
- 紫外线-Vis光谱用于紫外线屏蔽的评估.
- DPPH和ABTS对抗氧化活性进行测定.
- 对细菌静止性质的阿加尔扩散试验.
- 对水果和食用油进行应用测试.
主要成果:
- 与WV/CS薄膜 (54.50MPa) 相比,NCF薄膜的抗拉强度为71.06MPa,比WV/CS薄膜增加了30%.
- NCF膜表现出优异的紫外线屏蔽 (>70% UVA, >90% UVB),高抗氧化活性 (>90% 清除) 和显著的细菌静止效应 (>20毫米抑制区).
- 在果中,NCF膜有效降低了水蒸发和表面氧化,并在食用油中减缓了脂质过氧化.
结论:
- 一个完全基于生物的,可生物降解的活性包装系统 (NCF) 已经成功地使用WV,CS和NC.
- NCF薄膜为食品包装提供一种高性能,可持续的替代石油基塑料.
- 薄膜的抗氧化和防腐性质可以延长食品的保质期.
