由于不可降解的塑料帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題的日益突出，迫切需尋求一種可降解材料用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料包裝材料。纖維素、淀粉和殼聚糖等天然多糖具有原料來(lái)源廣泛、可降解和可再生等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是石油基塑料的理想替代品。然而，由于多糖分子鏈上大量羥基等活性基團(tuán)存在的緣故，分子內(nèi)和分子間的氫鍵相互作用較強(qiáng)導(dǎo)致其熱塑性較差，難以通過(guò)常見(jiàn)的熱加工成型的方式制備具有3D形貌的包裝材料。盡管近年來(lái)很多研究者試圖通過(guò)物理或化學(xué)方法去改變多糖材料的熱塑性，但在工藝、成本和性能上仍無(wú)法滿足多糖包裝材料的規(guī)模化生產(chǎn)。因此，開(kāi)發(fā)一種用于制備多糖基3D包裝膜的新型加工方法對(duì)天然多糖可降解材料替代傳統(tǒng)石油基塑料，實(shí)現(xiàn)天然高分子材料的廣泛應(yīng)用具有重要的意義。
近日，廣西大學(xué)林寶鳳教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種多糖基材料的非熱塑加工成型新策略。基于Zn2+與羧甲基殼聚糖（CMCS）之間強(qiáng)的配位交聯(lián)，使其快速?gòu)牧鲃?dòng)的溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)變到凝膠膜狀態(tài)。在成膜液引入可降解的聚乙烯醇作為力學(xué)性能增強(qiáng)材料，使其在制定的3D膜模具表面與Zn2+快速交聯(lián)成型，從而得到契合模具外形的3D膜，該方法被命名為反向模具交聯(lián)法。研究結(jié)果表明，所制備的CMCS/PVA/Zn 3D膜具有較好的力學(xué)性能、柔韌性和透明度等，符合包裝材料的使用要求,特別是該方法是一種通用的多糖基3D膜加工成型方法，通過(guò)調(diào)整3D模具的形狀和大小，能夠制備出不同形狀和大小的3D多糖包裝膜。更重要的是，通過(guò)在成膜液中加入具有抗菌、抗氧化和pH響應(yīng)的功能添加劑，分別能制備得到一系列的具有抗菌、抗氧化和智能響應(yīng)等3D多糖功能膜,易于實(shí)現(xiàn)多糖基3D膜的按需定制。這種在室溫下對(duì)多糖材料實(shí)現(xiàn)3D成型加工的新方法，比傳統(tǒng)熱成型加工更節(jié)能，規(guī)避多糖基材料熱塑性差的短板。因此，這種反向模具交聯(lián)新策略為開(kāi)發(fā)材料的新型加工技術(shù)提供參考，具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214289425000420
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