王飞杰，王利强，2*，张新昌，2

    (1 江南大学机械工程学院 江苏无锡 214122 2 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 江苏无锡 214122)

    多年以来，随着大众环保意识的增强，研究人员对从环保资源中寻找新型材料的兴趣也逐渐提升，这些新型材料有较大潜力投入实际应用，成为石油基化合物的替代品。考虑到某些天然物质是人们较早研究的材料之一，人们逐渐聚焦于用多糖作为新型衍生物的原材料。其中纤维素是纯天然多糖，是自然界比较容易获取的生物质化合物，宏观表现为纤维状，由于单链内和结构间有强氢键，导致其溶解性较差[1]。

    植物细胞壁中多糖含量最高的物质是纤维素，它是一种线性均聚物，结晶度在50%左右。纤维素上的脱水D-吡喃型葡萄糖单元(AGU)在拓扑化学方面有很高的反应活性，因此在功能性纸、织物以及包装领域应用范围较广。纤维素是自然界中较为常见的生物质材料，经过人们不断研究，纤维素已成功应用于多种食品包装，如风干肉食、冷冻食品、饮品、鲜果等保鲜包装。纤维素经酯化或醚化后的衍生物在多个领域得到广泛应用，这是因为它们的制备不需要溶解纤维素[2]，生产工艺简化许多。为了增强纤维素应用性，疏水性纤维素基材料(比如纸)受到广泛关注。通过在纤维表面进行物理或化学改性，增强其在食品包装的适应性，从而提升其成为石油基化合物的替代物的潜力。

    受荷叶、玫瑰花瓣等启发，人们研究发现较低的表面能或较高纳米或微米级的粗糙结构的表面具有良好的疏水性，对水的黏附性较弱；阻隔性能比较好的表面虽有较强的防水性，但黏附性较强。这些性质特别重要，因为可以赋予基材所需的功能，例如自清洁、除尘、防腐蚀、抗粘连[3]或抗微生物能力[4]。值得关注的是基于植物纤维的食品包装应用领域，其中高度憎水的表面可以较大程度地减少食品的变质现象，因为包装材料可长时间保持其性能，以保持食品的新鲜度[5]。

    1 化学改性

    1.1 接枝改性

    对传统造纸行业来说，一般在实施施胶工艺时，对纸张进行改性。在抄纸、压榨之后进行干燥成型时，进行表面施胶，以赋予纸张憎液性，例如抗水性、耐油性、抗油墨等。常用试剂有聚乙烯醇(PVA)、烯基琥珀酸酐(ASA)、可溶性淀粉、烷基烯酮二聚体(AKD)和松香等[6-7]，将其配置成溶液或者乳液，涂布于纸张表面制备疏水纸。为了增强光滑度、阻隔性以及其它性能，常常会加入高岭土和滑石粉等填料。近年来有一些新方法实现纤维的超疏水化，比如采用气相淀积法将疏水剂均匀附着纤维表面对其进行化学改性[8]，分析试剂在气相和液相时的差异发现 ......