Please wait a minute...
材料导报  2022, Vol. 36 Issue (Z1): 21070279-8    
  高分子与聚合物基复合材料 |
生物基可降解包装薄膜的研究进展
王秀超, 秦莹莹, 郭红革
齐鲁工业大学轻工科学与工程学院,济南 250353
Research Progress in Bio-based Degradable Packaging Thin Films
WANG Xiuchao, QIN Yingying, GUO Hongge
School of Light Industry Science and Engineering, Qilu University of Technology, Jinan 250353, China
下载:  全 文 ( PDF ) ( 6252KB ) 
输出:  BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 本文综述了以陆地动植物、海洋动植物为原料制备的各种生物质膜的来源、用途、优缺点以及缺点的改良方法,为包装(尤其是食品软包装)行业提供理论基础。植物来源以聚乳酸(PLA)薄膜材料和卡拉胶为主,动物来源以明胶为主,总结其原料来源、膜的用途以及影响薄膜性质的自身原因,从共混改性、复合改性、交联改性、表面涂覆处理和双螺旋挤出法等方面进行阐述。上述提到的生物基薄膜均可生物降解,其制备和降解都不会污染环境,但理化性能较差,必须对其进行改性,各种改性方法均有优劣。生物质薄膜材料的改性技术仍存在不足,有待开发和完善一种不牺牲材料的生物相容性、设备简单、低成本的改性技术。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
王秀超
秦莹莹
郭红革
关键词:  生物质  可降解  理化性能  改性技术    
Abstract: The sources, uses, advantages, disadvantages and improvement methods of various bio-based films made from land and marine animals and plants are reviewed, providing theoretical basis for packaging (especially flexible food packaging) industry. Plant sources are mainly polylactic acid (PLA) film material and carrageenan, and animal sources are mainly gelatin. The source of raw materials, the use of the film and the reasons affecting the properties of the film are summarized from the aspects of blending modification, composite modification, cross-linking modification, surface coating treatment and double helix extrusion method. As a result, the above-mentioned bio-based films can be biodegradable, and their preparation and degradation will not pollute the environment, but their physical and chemical properties are poor, so they must be modified, and the various modification methods have both advantages and disadvantages. In conclusion, there are still deficiencies in the modification technology of bio-based film materials. A modification technology with simple equipment and low cost without sacrificing the biocompatibility of materials needs to be developed and improved.
Key words:  biomass    degradable    physical and chemical properties    modification technology
出版日期:  2022-06-05      发布日期:  2022-06-08
ZTFLH:  TQ32  
基金资助: 齐鲁工业大学(山东省科学院)国际合作研究专项基金(QLUTGJHZ2018028)
通讯作者:  ghg@qlu.edu.cn   
作者简介:  王秀超,2019年6月毕业于齐鲁工业大学,获得工学学士学位。现为齐鲁工业大学轻工科学与工程学院硕士研究生,在郭红革教授的指导下进行研究。目前主要研究领域为高分子包装材料。
郭红革,齐鲁工业大学轻工科学与工程学院副教授、硕士研究生导师。2006年天津大学材料学博士毕业,1996年—2015年于青岛科技大学高分子科学与工程学院工作,2015年至今于齐鲁工业大学轻工科学与工程学院工作,2011年在英国布鲁奈尔大学包装研究所访学,2019年在澳大利亚维多利亚大学可持续工业与生态化城市研究所访学。目前从事高分子基包装材料的应用研究以及包装材料结构对食品和缓冲包装工艺影响的研究,发表中外论文数十篇。
引用本文:    
王秀超, 秦莹莹, 郭红革. 生物基可降解包装薄膜的研究进展[J]. 材料导报, 2022, 36(Z1): 21070279-8.
WANG Xiuchao, QIN Yingying, GUO Hongge. Research Progress in Bio-based Degradable Packaging Thin Films. Materials Reports, 2022, 36(Z1): 21070279-8.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2022/V36/IZ1/21070279
1 何敏. 理论探索, 2018(6),17.
2 姚逸, 王超军, 欧阳春平,等. 广东化工,2021,48(17),75.
3 宁晓瑜. 直接熔融法合成聚乳酸及其共聚物的工艺研究.硕士学位论文,大连理工大学,2010.
4 陈佑宁, 樊国栋. 化工新型材料,2009,37(9),106.
5 李志勇, 沈贤德, 肖猱,等. 化工新型材料,2009,37(5),82.
6 吴启凡, 杨友斌, 孙正谦,等. 高分子通报,2016(3),69.
7 赵耀明, 汪朝阳, 麦杭珍. 华南理工大学学报(自然科学版),2002,30(11),155.
8 吴景梅, 吴若峰. 合成纤维工业,2006,29(1),14.
9 赵耀明, 张军, 麦杭珍. 合成纤维, 2001,30(3),3.
10 Yuan C, Xu X, Zhang Y,et al. Chinese Journal of Chemistry,2012,30(7),1474.
11 Bourissou D, Martin-Vaca B, Dumitrescu A,et al. Macromolecules,2009(38),9993.
12 王雅琪, 杨洋, 王柳迪,等. 功能高分子学报,2020,33(4),399.
13 张天骄, 安文豪, 金恒春,等. 弹性体,2008,18(2),30.
14 方林霞, 井强山, 陈强. 信阳师范学院学报(自然科学版),2008,21(2),246.
15 张磊, 王英. 橡塑技术与装备,2021,47(2),40.
16 云雪艳. 高韧性、高选择透过性聚乳酸薄膜的制备及其对果蔬的气调保鲜效果.博士学位论文,内蒙古农业大学,2017.
17 秦莹莹. 聚乳酸基纳米复合材料的制备及在食品包装的应用研究.硕士学位论文,齐鲁工业大学,2020.
18 肖沐航, 何娇, 贺光华. 赤峰学院学报(自然科学版),2016,32(1),57.
19 马喜峰. 化学工程师,2020,34(10),51.
20 姜爱菊. 剑麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究.博士学位论文,华南理工大学, 2012.
21 应启广, 陆颖, 章诚,等. 工程塑料应用,2016,44 (8),31.
22 甄卫军,王文涛,李进.高分子材料科学与工程,2015,31(4),152.
23 Yusoff R B, Takagi H, Nakagaito A N. Industrial Crops and Products, 2016, 94,562.
24 Yang Y, Zhang L, Zhu X,et al. Science China Chemistry,2016,59(11),1355.
25 Harte I, Birkinshaw C, Jones E,et al. Journal of Applied Polymer Science,2014,127(3),1997
26 张显勇, 王忠, 贾仕奎, 等.塑料, 2019(1),16.
27 Burgos N, Tolaguera D, Fiori S,et al. Journal of Polymers and the Environment,2014,22(2),227.
28 AvolioR, Castaldo R, Gentile G,et al. European Polymer Journal,2015,66,533.
29 Burgos N, Martino V P, Jiménez A. Polymer Degradation ＆ Stability,2013, 98(2),651.
30 Wang Y, Qin Y, Zhang Y, et al. International Journal of Biological Macromolecules, 2014, 67,58.
31 Vijayarajan S, Selke S E M, Matuana L M. Macromolecular Materials & Engineering,2014,299(5),622.
32 赵永青, 陈福泉, 冯彦洪,等. 化工学报, 2014, 65(10),4197.
33 陈文婷, 李子芬, 彭少贤. 塑料,2019,48(3),94.
34 王艳色.石油化工,2018,47(10),1116.
35 薛斌.塑料科技, 2018,46(12),90.
36 Kang H,Hu X,Li M,et al. RSC Advances,2015,5,23498.
37 李明专, 胡孝迎, 何敏,等. 化工进展, 2019, 38(6),2880.
38 刘丽华, 查玉莹, 李友智,等. 塑料科技,2019,47(11),85.
39 班会涛, 吴莹莹, 巴晶. 河南科技,2020(9),97.
40 陈杰, 胡荣荣, 刘环宇,等. 塑料科技,2018,46(5),115.
41 Almgren K, Gamstedt K, Berthold F, et al. Polymer Composites, 2009, 30(12), 1809.
42 夏敏, 刘俊聪, 王丹勇,等. 工程塑料应用, 2014, 42(3), 122.
43 张荣飞. 纳米复合膜的制备及其对双孢蘑菇保鲜效果的研究.硕士学位论文,山东理工大学,2015.
44 杨亮, 房进信, 谢明珠,等.染整技术, 2021, 43(4),13.
45 颜田田, 戚勃, 杨贤庆,等. 食品与发酵工业,2019,45(23),97.
46 Qin Y Y, Yang J Y, Lu H B. International Journal of Biological Macromolecules, 2013, 61(10), 312.
47 林瑞君. 复配卡拉胶在改善火腿肠品质方面的应用研究.硕士学位论文,集美大学,2018.
48 张荣飞, 王相友. 中国食品学报,2019,19(7),184.
49 张抒爱, 郭芳, 周铭懿,等. 粮油食品科技,2021,29(3),118.
50 望运滔, 吴萌萌, 李少华,等. 食品工业,2020,41(5),206.
51 王存堂, 李子钰,等. 食品与发酵工业,2021(16),17.
52 张鑫雨. 卡拉胶/金属化合物对天然橡胶阻燃及力学性能影响的研究.硕士学位论文,沈阳化工大学,2020.
53 刘颖. 基于明胶的纳米材料制备及性能研究.博士学位论文,南京理工大学,2011.
54 曹娜, 符玉华, 贺军辉. 高分子通报,2007(8),1.
55 薛佳佳. 基于明胶的生物弹性体及生物医用膜材料的制备与性能研究.博士学位论文,北京化工大学,2015.
56 张琳琳. 鱼类明胶膜的制备与性能研究.硕士学位论文,集美大学,2016.
57 林俊杰, 周光宏, 何俊, 等. 核农学报,2019,33(11),2221.
58 邢振雷, 高颖, 田海龙,等. 江苏农业科学,2020,48(20),234.
59 Zhang L T,Jiang Z W,Gao L,et al. Food Research and Development,2020,41(6),106.
60 Jagannath J H, Nanjappa C, Das G D K, et al. Applied Polymer Science, 2013, 88,64.
61 Arvanitoyannis I, Nakayamab A, Aiba S, et al. Food Chemistry, 2017, 60(4),593.
62 Li B, Kennedy J F, Jiang Q G, et al. Food Research International, 2016,39(5), 544.
63 Huang Y,Onyeri S, Siewe M, et al. Biomaterials, 2015, 26, 7616.
64 Cheng M, Deng J, Yang F, et al. Biomaterials, 2013, 24, 2871.
[1] 周晶晶, 周军, 吴雷, 杨茸茸, 宋永辉, 张秋利. 生物质供氢体协助低变质煤加氢热解提质的研究进展[J]. 材料导报, 2022, 36(9): 20070237-8.
[2] 鲁猷栾, 穆新伟, 黄乐舒, 石震, 郑寅. 生物质炭材料:构建电化学传感器的理想修饰材料[J]. 材料导报, 2022, 36(6): 20070278-8.
[3] 李燕, 陈梅芹, 乔艳辉, 康新平. 废白土-花生壳生物炭吸附剂的制备及对Pb(Ⅱ) 的吸附[J]. 材料导报, 2022, 36(6): 20110276-6.
[4] 文世涛, 仲美娟, 尚莉莉, 田根林, 杨淑敏, 马建锋, 刘杏娥. 水热炭化法制备生物质基碳纳米材料研究进展[J]. 材料导报, 2021, 35(z2): 28-32.
[5] 李强, 赵特, 魏磊山, 陈明华, 孙旭东. Cu含量对生物可降解Zn-Cu合金组织和性能的影响[J]. 材料导报, 2021, 35(8): 8088-8092.
[6] 姜英勇, 任亮, 任重, 李文博, 帅嘉欣, 张明耀, 张会轩. 生物可降解PBS聚酯合金的制备与性能调控[J]. 材料导报, 2021, 35(22): 22151-22159.
[7] 李涛, 何松, 林晓莹, 郝世吉, 檀付瑞, 杨震宇, 陈德良, 杨华明. 农林废弃生物质资源精深加工技术进展[J]. 材料导报, 2021, 35(19): 19001-19014.
[8] 姚玉梅, 袁湘汝, 韩鲁佳, 杨增玲, 刘贤. 畜禽骨蛋白质材料化利用的研究现状与发展趋势分析[J]. 材料导报, 2021, 35(17): 17136-17142.
[9] 胡耀强, 房得珍, 叶秀深, 张慧芳, 刘海宁, 吴志坚. 西瓜皮基生物质碳气凝胶的制备及对染料的吸附[J]. 材料导报, 2021, 35(11): 11007-11012.
[10] 李华芳, 郑宜星, 王鲁宁. 可降解医用金属功能化表面改性研究进展[J]. 材料导报, 2021, 35(1): 1168-1176.
[11] 赵欢欢, 宋香琳, 程灿, 张利亚, 王留成. 麦秸生物质炭对Pb(Ⅱ)的吸附研究[J]. 材料导报, 2020, 34(Z2): 112-116.
[12] 赵杰, 钱俊雯, 赵军平. 基于Scopus的生物可降解金属材料文献调研与分析[J]. 材料导报, 2020, 34(Z1): 469-475.
[13] 王异彩, 张甜, 李媛. 光聚合PEXS-A水凝胶材料的合成及包埋活细胞的性能[J]. 材料导报, 2020, 34(2): 2169-2173.
[14] 张文林, 冉奋. 具有高比电容的蘑菇衍生碳材料[J]. 材料导报, 2020, 34(12): 12010-12014.
[15] 黄建成, 丁冬, 李玉婷, 张慧芳, 刘海宁, 胡耀强, 叶秀深, 吴志坚. 松针基碳电极的制备及对碱/碱土金属离子的电吸附[J]. 材料导报, 2020, 34(12): 12015-12019.
[1] Wei ZHOU, Xixi WANG, Yinlong ZHU, Jie DAI, Yanping ZHU, Zongping SHAO. A Complete Review of Cobalt-based Electrocatalysts Applying to Metal-Air Batteries and Intermediate-Low Temperature Solid Oxide Fuel Cells[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 337 -356 .
[2] Dongyong SI, Guangxu HUANG, Chuanxiang ZHANG, Baolin XING, Zehua CHEN, Liwei CHEN, Haoran ZHANG. Preparation and Electrochemical Performance of Humic Acid-based Graphitized Materials[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 368 -372 .
[3] Yunzi LIU,Wei ZHANG,Zhanyong SONG. Technological Advances in Preparation and Posterior Treatment of Metal Nanoparticles-based Conductive Inks[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 391 -397 .
[4] Bingwei LUO,Dabo LIU,Fei LUO,Ye TIAN,Dongsheng CHEN,Haitao ZHOU. Research on the Two Typical Infrared Detection Materials Serving at Low Temperatures: a Review[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 398 -404 .
[5] Yingke WU,Jianzhong MA,Yan BAO. Advances in Interfacial Interaction Within Polymer Matrix Nanocomposites[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 434 -442 .
[6] Zhengrong FU,Xiuchang WANG,Qinglin JIN,Jun TAN. A Review of the Preparation Techniques for Porous Amorphous Alloys and Their Composites[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 473 -482 .
[7] Fangyuan DONG,Shansuo ZHENG,Mingchen SONG,Yixin ZHANG,Jie ZHENG,Qing QIN. Research Progress of High Performance ConcreteⅡ: Durability and Life Prediction Model[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 496 -502 .
[8] Lixiong GAO,Ruqian DING,Yan YAO,Hui RONG,Hailiang WANG,Lei ZHANG. Microbial-induced Corrosion of Concrete: Mechanism, Influencing Factors,Evaluation Indices, and Proventive Techniques[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 503 -509 .
[9] Ningning HE,Chenxi HOU,Xiaoyan SHU,Dengsheng MA,Xirui LU. Application of SHS Technique for the High-level Radioactive Waste Disposal[J]. Materials Reports, 2018, 32(3): 510 -514 .
[10] Haoran CHEN, Yingdong XIA, Yonghua CHEN, Wei HUANG. Low-dimensional Perovskites: a Novel Candidate Light-harvesting Material for Solar Cells that Combines High Efficiency and Stability[J]. Materials Reports, 2018, 32(1): 1 -11 .
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed