多层材料

可再生纳米结构材料的多层材料，具有高氧和水蒸气壁垒的食物包装

摘要：天然生物聚合物已成为准备生物降解食品包装的关键参与者。然而，生物聚合物通常是高度亲水性的，这在与水相互作用相关的屏障特性方面施加了限制。在这里，我们使用多层设计增强了生物基包装的屏障特性，其中每一层都显示一个互补的屏障函数。氧气，水蒸气和紫外线屏障。我们首先设计了几种包含CNF和Carnauba蜡的设计。在其中，我们在包含三层的组装中获得了低水蒸气的渗透率，即CNF/Wax/CNF，其中蜡作为连续层存在。然后，我们在几丁质纳米纤维（LPCHNF）上掺入了一层木质素纳米颗粒，以在维持紫外线的同时引入完全屏障，同时保持纤维透明度。包括CNF/Wax/LPCHNF的多层设计启用了高氧（OTR为3±1 cm 3/m 2·Day）和水蒸气（WVTR为6±1 g/m 2·天），以50％的相对湿度为50％。它也对石油穿透也有效。氧气渗透性受纤维素和几丁质纳米纤维的紧密网络的控制，而通过组装的水蒸气散析则由连续的蜡层调节。最后，我们展示了我们的完全可再生包装材料，以保存商业饼干（干粮）的质地。我们的材料显示出与原始包装相似的功能，该功能由合成聚合物组成。关键字：纤维素纳米纤维，蜡，木质素颗粒，分层生物聚合物，可持续纤维，生物基包装■简介