納米纖維素在包裝材料中的應用

白翔云，范維豪東北林業大學工程技術學院

納米纖維素在包裝材料中的應用

白翔云，范維豪
東北林業大學工程技術學院

綠色包裝能夠有效減少環境污染，選用可再生的生物質資源，能夠實現可降解需求。為了滿足包裝材料的需求，必須選用恰當的纖維材料，提高產品包裝的質量，并做好包裝材料的降解回收。納米纖維素則在包裝材料制作當中有著顯著的應用價值，能夠改變復合材料性能，提高力學以及阻隔性能的同時，還能夠滿足降低污染和實現降解的條件。本文將重點就納米纖維素在包裝材料中的應用進行探討。

納米纖維素；包裝材料；應用

在產品的包裝行業，恰當地選擇包裝材料是提升包裝質量，降低環境污染的重要措施，這樣才能夠避免包裝材料對于周圍環境的破壞，也不會對產品產生不良影響。通過大量的研究和實踐證明，納米纖維素對于包裝材料的改進以及優化意義重大，將其應用于包裝材料可以改變材料的多種性能，真正實現自然降解，消除對于環境的污染。因此，要加大對納米纖維素的研究，并將其恰當地應用到包裝材料改進當中。

一、納米纖維素

纖維素屬于一種可再生的天然物質，是植物在光合作用之下生產出來的，可以說纖維素的來源十分豐富，而且價格低廉，能夠真正實現自然降解，其開發以及應用價值十分顯著。據調查，植物每年在光合作用之下生產出的纖維素能夠達到億萬噸，這一數字十分驚人，也由此可見纖維素能夠在實際應用當中發揮巨大作用。納米纖維則是通過多種技術方法以及技術方法的組合包括生物技術、化學技術、物理技術等對纖維素進行解離，最終形成的生物質材料。單純的采用化學制取方法由于需要對纖維素表面進行性質的改變，在實際的制備過程中會產生很多的廢液，對于環境的保護會產生不良影響。采用物理方法制備的納米纖維素長徑比高，不會產生廢液，但是在這一過程中會消耗大量的能源，制備的過程也更加復雜。合成法是當前應用較多的一種方法，方便調控，在實際的納米纖維素制備當中，能夠做到綠色環保，有利于實現工業化的生產，有利于實現工業化的生產。納米纖維素在生物相容性、特異光學性能等多個方面有著明顯優勢，可以說發展前景十分廣闊，能夠將其應用到包裝材料當中，為包裝行業的發展作出貢獻。

二、納米纖維素應用于包裝材料對其性能的影響

在包裝材料的制作過程中加入納米纖維素能夠讓包裝材料的整體性能獲得提升，主要體現在以下幾個方面：第一，提升力學性能。和天然纖維材料進行對比的話，納米纖維素在機械性能方面有著突出優勢，在制作復合性的包裝材料時加入納米纖維素，可以極大地改善性能，尤其適合高分子化合物進行聯合應用，能夠起到增強劑作用，使得整個包裝材料的力學性能得到提高。如果把納米纖維素和殼聚糖等材料新型復合應用的話，可以形成極性鍵和滲透網絡，使得包裝材料的整體機械性能得以有效提升。第二，提升阻隔性能。納米纖維素在尺寸上有著巨大的優勢，已經達到納米級別，長徑比較大，將結合一些其他的材料進行復核制作，就能夠形成納米纖維網絡的結構，使得材料的阻隔性能得以有效提升，從而能夠極大地提升包裝材料的質量，在產品包裝應用當中獲得巨大的優勢。

三、納米纖維素在包裝材料中的應用成果

1納米纖維素基氣凝膠材料

納米纖維素基氣凝膠材料屬于一種重要的納米纖維素功能性材料，是將納米纖維素進行三維網絡結構構造，在此基礎之上進行復合材料的生物質聚合，最生產出的一種材料，廣泛地應用到包裝當中，能夠實現自然降解，而且有著非常顯著的生物相容性作用。其中一些種類的氣凝膠材料密度以及導熱系數都很低，呈現出半透明的狀態，能夠進行靈活的彎曲，其中還有一個優勢是有著較強的超疏水性，能夠極大的提高包裝材料的性能，例如PMSQ/CNF復合氣凝膠。除此以外，這一類型的氣凝膠材料在包裝應用當中能夠有效地抵御灰塵、潮濕、紫外線等，可以應用于多種產品的包裝，在遇到很多外部條件變化時不會使得性能發生改變。

2納米纖維素基吸附材料

將纖維素和吸附劑進行復合制作能夠制作出可以消除氣味的復合包裝薄膜，雖然這一薄膜厚度不強，但是有著較高的撓曲性，力學強度也能夠達到理想化的狀態，可以說這層薄膜十分的堅韌，這也是將納米纖維素應用到包裝材料當中，而形成的一種重要的吸附性包裝材料。如果將這樣的包裝材料放置在有水的狀態下，這一薄膜吸收揮發性氣味的能力仍然能夠保持到良好的狀態，而且通過對相關技術的改進，能夠保證硫醇濃度不會被人的嗅覺所察覺，可以將這樣的包裝材料應用到包裝，有著一定氣味的產品方面，能夠極大地提升儲藏以及運輸的成效，成為活性包裝材料的一個重要選擇。

3納米纖維素微膠囊

隨著技術的改進以及對納米纖維素應用技術進行完善，是得其在包裝材料當中的應用更加廣泛，并且根據不同產品包裝的實際需要而且研究出很多種類不同的包裝材料，充分發揮納米纖維素的價值，并在與復合材料進行復合制備的條件之下來使得其性能得到整體上的提高。納米纖維素微膠囊就是其中的一個重要科學研究成果，內部有著非常致密的網絡結構，對于氧氣的阻隔能力較強，而且微膠囊的直徑極小，如果將其保持在干燥的狀態能夠形成對氧敏感分子的良好保護，提高保質期。這一類型的包裝材料可以應用到一些活性包裝當中，提高包裝的可控性和可調節性。

四、結語

在全面推進環境保護的情況下，包裝材料的制作必須要符合環境要求，同時資料來源也要實現豐富性和多樣化，因此可以選用可降解的生物質材料。納米纖維素就屬于其中一個有著巨大優勢的生物質材料，不僅僅能夠滿足環境保護的需求，還能夠推動包裝行業的發展。但是相關的技術還需要在進一步的研究當中進行完善和優化，以便能夠實現大批量生產，降低生產效益以及成本，拓寬其應用范圍。

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