Page 75 - 《精细化工》2022年第11期

第 39 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.39, No.11
2022 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2022

综论
纤维素基包装阻隔膜的研究进展

张素风，林 瑞，刘亚丽，张凤娇，崔书源，呼旭旭

（陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室，陕西 西安 710021）

摘要：电子产品寿命、太阳能电池转换效率以及食物货架期等与包装材料的阻氧阻湿性能密切相关。在双碳目
标及限塑令的实施下，开发纤维素基可生物降解的包装阻隔材料具有重要意义。纤维素由于资源丰富、可再生、
阻隔性好等优点被广泛应用于柔性包装。以不同尺寸、结构及物化性质的纤维素为出发点，综述了近年来纤维
素基阻隔材料的研究进展。从阻隔机制角度出发，系统阐述了再生纤维素、纤维素衍生物及纳米纤维素基阻隔
膜的制备及阻隔性能，重点分析了不同纤维素基质或功能填料对复合阻隔膜性能的影响，总结了纤维素基阻隔
膜在包装材料领域的先进应用，展望了多组分纤维素基包装阻隔膜材料开发过程面临的挑战。
关键词：纤维素；包装阻隔膜；复合材料；阻氧阻湿性能；纳米纤维素
中图分类号：TS72；TB484 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 11-2225-10

Research progress of cellulose-based packaging barrier film

ZHANG Sufeng, LIN Rui, LIU Yali, ZHANG Fengjiao, CUI Shuyuan, HU Xuxu
（Shaanxi Provincial Key Laboratory of Papermaking Technology and Specialty Paper Development, Xi'an 710021,
Shaanxi, China）

Abstract: The life of electronic products, conversion efficiency of solar cells and food shelf life are highly
related to the oxygen and moisture resistance of packaging materials. It is of great significance to develop
cellulose based biodegradable barrier materials for packaging under double carbon targets and ban on free
plastic bags. Cellulose has been widely used in flexible packaging because of its rich resources, renewability,
good barrier properties etc. Herein, the research progress of cellulose-based barrier materials in recent years
was reviewed from perspectives of size difference, structures and physicochemical properties. The preparation
and barrier performance of regenerated cellulose, cellulose derivatives and nanocellulose-based barrier
films were then systematically described from the point of barrier mechanism, with an emphasis on the
influences of different cellulose matrix or functional fillers on the performance of composite barrier film.
Finally, the advanced applications of cellulose-based barrier films in the field of packaging materials was
summarized, followed by discussions on the challenges faced in the development of multicomponent
cellulose-based packaging barrier film materials.
Key words: cellulose; packaging barrier films; composite materials; oxygen and moisture resistance;
nanocellulose

包装膜材料的阻氧阻湿性是包封对象质量的重 和聚己内酯（PCL）等为代表的可降解合成塑料在
要保障。在双碳趋势下，纤维素基包装阻隔膜因其 制备阻隔膜过程中，也常将纤维素材料作为增强剂
原材料储量丰富、天然可生物降解、易加工、成本 或填料（添加的质量分数<10%），通过延长气体渗
[1]
低廉、可再生的优势成为近年来开发绿色无污染、 透路径以提高膜的阻隔性 。
可持续发展阻隔膜的研究热点。以聚乳酸（PLA） 纤维素是由 D-吡喃葡萄糖环以 β-1,4 糖苷键相

收稿日期：2022-04-06; 定用日期：2022-06-10; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220321
基金项目：国家自然科学基金（22078187）；生物质化学与材料国际联合研究中心（2018GHJD-19）；陕西省重点产业创新链项目
（2020ZDLGY11-03）；中国-中东欧国家高校联合教育项目（2021099）
作者简介：张素风（1972—），女，教授，E-mail：zhangsufeng@sust.edu.cn。