保鲜膜，是我们日常生活的必备品，有了保鲜膜，人们不仅能在确保食物卫生的同时，还能在短时间内保持食物的新鲜度。但是你知道吗？现在市场上的PE材料保鲜膜，虽然已经具有很好的保鲜能力，但是却很难降解，很有可能发生埋在土里“一百年都不烂”的情况。
不过，浙江理工大学的一项基础研究将有望解决这个难题。近日，浙江省自然科学基金青年基金项目承担者、浙江理工大学余厚咏教授向记者展示了他的研究成果：“基于氢键调控的纤维素纳米微纤表面结构设计及其抑制PHBV六元环中间态消去机理”。
“别看我的研究项目名字这么长而且还拗口，说白了，就是要解决当前生物聚酯材料制备过程中存在的一系列问题，让保鲜膜的保鲜能力进一步提升的同时实现可降解。”余厚咏说，在浙江省自然科学基金的支持下，
课题组研究以解决生物聚酯(PHBV)热稳定性差、热加工窗口窄、热降解机理不清晰为导向，运用纳米技术与化学结构设计制备不同表面基团的纤维素纳米微纤(CNC)及其全生物可降解复合材料。
▲ 课题组研制的高性能全生物降解复合材料微观图
据了解，利用硫酸法与盐酸水热法制备的纤维素纳米微纤，通过溶剂置换法与PHBV复合，制备出不同PHBV/CNC纳米复合材料。利用甲酸酯化的纤维素纳米微纤与PHBV直接共混法制备出高性能纳米复合材料，不仅克服了溶剂置换法耗时、易消耗大量溶剂等缺点，而且实现了在PHBV中高含量纤维素纳米微纤的负载。同时通过研究还掌握了，纤维素纳米微纤的羟基与PHBV的酯羰基形成的氢键作用往往决定了PHBV/CNC复合材料的性能。
余厚咏说，高性能全生物降解复合材料是指采用生物质有机增强材料(如纤维素纳米微纤)以纳米尺寸分散在生物可降解聚合物基体中形成的纳米复合材料。这类材料可克服纯生物可降解聚合物常见的热变形温度低、耐热性差、加工窗口窄、力学性能不佳等缺陷,在强调可降解性的同时,兼顾材料的使用性能,可望在医药、医学、环境等方面得到更广泛的应用。
余厚咏告诉记者，研究成果不仅可拓宽PHBV的熔融加工窗口,为高性能全生物降解纤维材料的制备提供理论依据;而且可促进生物质纤维学、纳米加工技术和材料学等学科的交叉融合,具有重要的学术意义与科学价值。“未来，我们家用的保鲜膜，不仅能够达到半个月的保鲜能力，还能实现了绿色环保可降解。”
参考文献：
Malmir S, Montero B, Rico M, et al. Morphology, thermal and barrier properties of biodegradable films of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) containing cellulose nanocrystals[J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2017, 93: 41-48.
